Astronomowie rozwiązują zagadkę zapalania się kwazarów

Astronomowie odkryli, że kwazary zapalają się głównie w procesach łączenia się galaktyk.

Przykładowe obrazy kwazarów ukazujące zniekształcone struktury w zewnętrznych częściach układów, które są charakterystyczne dla łączenia się galaktyk. Projekt: Gabriel Pérez Díaz (IAC)

Międzynarodowy zespół naukowy odkrył, że kwazary, jedne z najjaśniejszych i najpotężniejszych obiektów we Wszechświecie, zapalały się głównie w wyniku fuzji między galaktykami. Odkrycie rzuca nowe światło, po latach kontrowersji, na to, co powoduje emisję dużych ilości energii w najpotężniejszych aktywnych jądrach galaktyk. W badaniach wykorzystano obserwacje z Isaac Newton Telescope (INT) i William Herschel Telescope (WHT) w Obserwatorium Roque de los Muchachos w La Palma. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Odkryte po raz pierwszy 60 lat temu, kwazary mogą świecić tak jasno, jak bilion gwiazd upakowanych w objętości wielkości naszego Układu Słonecznego. Przez dziesięciolecia od ich odkrycia pozostawało tajemnicą, co mogło wywołać tak potężną aktywność. Nowe prace prowadzone przez naukowców ujawniły teraz, że są one konsekwencjami łączenia się galaktyk.

Wysoka częstotliwość łączenia się kwazarów została odkryta, gdy zespół badawczy zaobserwował obecność zniekształconych struktur o niskiej jasności powierzchniowej w zewnętrznych regionach galaktyk, w których znajdują się kwazary.

Większość galaktyk ma w swoich jądrach supermasywne czarne dziury. Zawierają one również znaczne ilości gazu, ale przez większość czasu gaz ten krąży w dużych odległościach od centrów galaktyk, poza zasięgiem czarnych dziur. Kiedy dwie galaktyki łączą się, siły grawitacyjne kierują gaz w stronę czarnej dziury w centrum pozostałego układu galaktyk; tuż przed pochłonięciem gazu przez czarną dziurę, uwalnia ona niezwykłe ilości energii w postaci promieniowania, co skutkuje charakterystycznym blaskiem kwazara.

Zapłon kwazara może mieć dramatyczne konsekwencje dla galaktyki macierzystej – może wyrzucić pozostały gaz, co uniemożliwi powstawanie nowych gwiazd przez miliardy lat.

Dzięki głębi i jakości zdjęć uzyskanych w Obserwatorium Roque de los Muchachos po raz pierwszy udało się zaobserwować tak dużą próbkę przesłoniętych kwazarów z tak dużą czułością. Porównując obserwacje 48 galaktyk macierzystych kwazarów z obrazami ponad 100 galaktyk niebędących kwazarami, badacze doszli do wniosku, że galaktyki posiadające kwazary są mniej więcej trzykrotnie bardziej narażone na interakcje lub zderzenia z innymi galaktykami. Oznacza to, że fuzje między galaktykami są głównym mechanizmem zapłonu aktywności podobnej do kwazara.

Badanie to stanowi znaczący krok naprzód w naszym rozumieniu tego, jak te potężne obiekty są wyzwalane i napędzane. Clive Tadhunter, badacz z University of Sheffield, który kierował badaniem, powiedział: Kwazary są jednym z najbardziej ekstremalnych zjawisk we Wszechświecie, a to, co widzimy, prawdopodobnie będzie reprezentować przyszłość Drogi Mlecznej, gdy ta zderzy się z Galaktyką Andromedy za około pięć miliardów lat. Obserwowanie tych wydarzeń i wreszcie zrozumienie, dlaczego mają miejsce, jest ekscytujące.

Kwazary są ważne dla astrofizyków, ponieważ ze względu na swoją jasność wyróżniają się na dużych odległościach i dlatego działają jak latarnie morskie do najwcześniejszych epok w historii Wszechświata – wyjaśnia dr Jonny Pierce z University of Hertfordshire i pierwszy autor pracy.

Odkrycie, w jaki sposób kwazary się zapalają, jest kluczowe dla zrozumienia ewolucji galaktyk, ponieważ mają one bardzo duży wpływ na gaz i gwiazdy w galaktykach, w których się znajdują – powiedziała Cristina Ramos Almeida, badaczka IAC, kierująca międzynarodowym projektem QSOFEED, w ramach którego przeprowadzono to badanie, i w którym uczestniczą również Patricia Bessiere i Giovanna Speranza, obie badaczki IAC i współautorki badania. Ten projekt ma na celu zrozumienie, jak energia i wiatry wytwarzane przez te kwazary modyfikują właściwości centralnego regionu galaktyki – dodała.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Łączenie się galaktyk rzuca światło na model ewolucji galaktyk

Astronomowie ujawniają nowe cechy galaktycznych czarnych dziur

Odkryto podwójnego kwazara we wczesnym Wszechświecie