Zdjęcie Kosmicznego Teleskopu Hubble'a dla J1148 + 5251. Windhorst, Arizona State University
Kwazary to najlepsze i najłatwiejsze do zaobserwowania sygnały nawigacyjne dla astronomów badające odległy Wszechświat, a jeden z najodleglejszych i najjaśniejszych kwazarów jest nieco zaskoczeniem. Astronomowie badający odległą galaktykę, nazwaną J1148 + 5251, która zawiera jasny kwazar, widzą tylko kwazar, a nie samą galaktykę gospodarza. Uważano, że kwazar co roku żeruje na garstce gwiazd, aby w ciągu zaledwie kilkuset milionów lat osiągnąć masę do trzech miliardów mas Słońca. Ale gdzie są wszystkie gwiazdy?
Prawdopodobnie kwazar nie szaleje i nie zjada wszystkiego na widoku! Ale to może być chytre. Widoki w bliskiej podczerwieni za pomocą Wide Field Camera 3 teleskopu kosmicznego Hubble'a dają jedynie wskazówki na temat tego, co może mieć miejsce: galaktyka jest tak zasłonięta pyłem, że nie widać żadnego światła gwiazd; świeci tylko jasny, płonący kwazar. To, ile gwiazd zjada kwazar, jest teraz niepewne, ponieważ rzeź odbywa się pod przykrywką.
Podczas gdy większość wczesnych galaktyk nie zawiera prawie żadnego pyłu - wczesny wszechświat był wolny od pyłu, dopóki pierwsza generacja gwiazd nie zaczęła wytwarzać pyłu w wyniku fuzji jądrowej - poprzednie obserwacje submilimetrowe wykazały, że ta galaktyka zawiera duże ilości pyłu, więc jest to również tajemnica .
Jak to się mogło stać?
Wrażenia artysty dotyczące jednego z najodleglejszych, najstarszych i najjaśniejszych kwazarów, jakie kiedykolwiek widzieli, są ukryte za pyłem. Pył ukrywa również widok leżącej pod spodem galaktyki gwiazd, w której prawdopodobnie kwazar jest osadzony. (Źródło: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
„Jeśli chcesz ukryć gwiazdy za pomocą pyłu, musisz sprawić, aby wiele krótkotrwałych masywnych gwiazd wcześniej straciło swoją masę pod koniec ich życia. Musisz to zrobić bardzo szybko, aby supernowe i inne kanały utraty masy gwiezdnej mogły bardzo szybko wypełnić środowisko pyłem ”- powiedział Rogier Windhorst z Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz.
„Trzeba je również formować w całej galaktyce, aby rozprzestrzeniać pył w całej galaktyce” - dodał Matt Mechtley, również z ASU.
Ten kwazar został po raz pierwszy zidentyfikowany w Sloan Digital Sky Survey (SDSS), a dalsze obserwacje submilimetrowe wykazały znaczny pył, ale nie sposób i miejsce jego dystrybucji.
Windhorst i jego zespół użyli Hubble'a, aby bardzo ostrożnie odjąć światło od obrazu kwazara i poszukać blasku otaczających gwiazd. Zrobili to, patrząc na blask gwiazdy odniesienia na niebie w pobliżu kwazara i używając go jako szablonu do usunięcia światła kwazara z obrazu. Po usunięciu kwazara nie wykryto znaczącego światła gwiazd. Gwiazdy leżące u podstaw galaktyki mogłyby zostać łatwo wykryte, gdyby były obecne i względnie nie były widoczne przez pył w przynajmniej niektórych lokalizacjach.
„To zadziwiające, że Hubble nie znalazł żadnej z leżących pod nią galaktyk” - powiedział Windhorst. „Podstawowa galaktyka jest wszędzie znacznie słabsza niż się spodziewano i dlatego musi znajdować się w bardzo zakurzonym otoczeniu. To jeden z najbardziej szalonych pożarów lasów we wszechświecie. Wywołuje tyle dymu, że nigdzie nie widać światła gwiazd. Pożar lasu jest kompletny, nie oszczędza się drzewa. ”
Ponieważ nie widzimy gwiazd, możemy wykluczyć, że galaktyka, w której znajduje się kwazar, jest normalną galaktyką ”- powiedział Mechtley. „Jest to jedna z najbardziej pylastych galaktyk we wszechświecie, a pył jest tak szeroko rozłożony, że nawet pojedyncza gromada gwiazd nie wystaje. Jesteśmy bardzo blisko prawdopodobnego wykrycia, w tym sensie, że gdybyśmy poszli dwa razy głębiej, moglibyśmy wykryć trochę światła z jej młodych gwiazd, nawet w tak zapylonej galaktyce ”.
Ten wynik został opublikowany w numerze zespołu Astrophysical Journal Letters z 10 września w artykule zespołu.
Windhorst powiedział, że jedynym sposobem na dojście do sedna tej tajemnicy jest poczekanie na uruchomienie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba i przejście do trybu online.
„Teleskop Webb ma na celu ostateczne wykrycie tego” - powiedział. „Otrzymamy stałe wykrywanie gwiazd o lepszej czułości Webba na dłuższe fale świetlne, co pozwoli lepiej zbadać zakurzone regiony w tych młodych galaktykach”.
Teleskop Webb będzie miał również czułość na podczerwień, aby zerknąć wstecz aż do 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Jeśli galaktyki zaczęły formować gwiazdy we wczesnej epoce, Webb jest zaprojektowany i budowany w celu ich wykrywania.
Tylko wtedy ujawniona zostanie prawdziwa natura - i potencjalna rzezja - tego systemu.
Przeczytaj artykuł zespołu.
Źródło: NASA
