Astronomowie właśnie odkryli galaktykę z supermasywną czarną dziurą w rdzeniu, która znajduje się ponad 12,8 miliarda lat świetlnych od Ziemi, zaledwie miliard lat od Wielkiego Wybuchu. Obiekt ten, znany jako kwazar, jest najjaśniejszym tego rodzaju, jaki kiedykolwiek widział w odległym wszechświecie. Odkrycie pozwala naukowcom lepiej przyjrzeć się wczesnym latom wszechświata i pomaga im zrozumieć, w jaki sposób powstają i ewoluują supermasywne czarne dziury.
Nowo odkryty kwazar, nazwany UHS J043947.08 + 163415.7, został odkryty dzięki wykorzystaniu soczewkowania grawitacyjnego, zjawiska, w którym światło odległego obiektu jest powiększane przez grawitację bliższego obiektu. Galaktyka interweniująca lub soczewkowa w tym przypadku sprawia, że kwazar wydaje się 50 razy jaśniejszy niż w innym przypadku.
„Przyczyną tego odkrycia było - trochę szczęścia - ponieważ kwazar jest tak jasny, a galaktyka soczewkowa jest bardzo słaba w porównaniu do wszystkich innych znanych nam galaktyk soczewkowych”, główny autor i astronom Xiaohui Fan z University of Arizona powiedział Live Science. „Ten obiekt siedział w bazie danych od kilku lat, ale nikt nie patrzył na tę część nieba dla kwazarów, ponieważ zwykle tego nie robimy”.
Kwasar został znaleziony w gwiazdozbiorze Byka, który jest bliski płaszczyźnie galaktyki Drogi Mlecznej. Astronomowie na ogół unikają szukania kwazarów w tym regionie, ponieważ obfitość gwiazd i pyłu zagłusza słabe światło kwazara.
Kwasar został po raz pierwszy zobrazowany w wielu kolorach w dwóch badaniach całego nieba, UKIRT Hemisphere Survey i Pan-STARRS1. Astronomowie zwykle używają algorytmów komputerowych, które porównują kolory w celu zidentyfikowania obiektów o dużym przesunięciu ku czerwieni, tych, których znaczenie światło z tych obiektów przesunęło się na bardziej czerwone długości fali widma w wyniku oddalenia się od nas. Gdyby galaktyka soczewkowa w tym układzie była tylko o pół wielkości jaśniejsza, badacze mogliby całkowicie przegapić kwazar. Fan powiedział, że tego rodzaju rygorystyczne kryteria wyboru kolorów prawdopodobnie spowodowały, że inne kwazary zostały pominięte.
„Przy tak dużych odległościach są również niezwykle rzadkie” - powiedziała Laura Pentericci, astronom, który bada odległe galaktyki w Obserwatorium Astronomicznym w Rzymie INAF, ale który nie był częścią nowego badania. Na przykład, pomimo poszukiwań trwających ponad dekadę, astronomowie znaleźli tylko dwa kwazary znajdujące się w odległości ponad 13 miliardów lat świetlnych, Pentericci powiedział Live Science. Na szczęście nowo zbadany kwazar i galaktyka były na tyle jasne, że mogły zostać oznaczone jako potencjalne obiekty odległego wszechświata. Następnie astronomowie przeanalizowali dane pokazujące poszczególne długości fal emitowane przez kwazar. Analizując te specyficzne długości fal światła, zwłaszcza emitowane przez magnez, astronomowie byli w stanie potwierdzić odległość kwazara.
Badania wczesnych kwazarów dają naukowcom wgląd w młodość naszego wszechświata. Kwazary są zasilane przez czarne dziury, dzięki czemu mogą nam powiedzieć, kiedy i jak powstały pierwsze czarne dziury. Intensywne światło kwazarów działa również jako latarnia morska świecąca w przestrzeni międzygalaktycznej. Gdy światło kwazara przemieszcza się w kierunku Ziemi, światło to przechodzi przez gaz międzygalaktyczny, który pochłania określone długości fal światła w zależności od temperatury i składu gazu. Astronomowie mogą następnie dekodować światło kwazarów, aby dowiedzieć się o materiale znajdującym się między galaktykami, który jest zbyt słabo widoczny, aby widzieć bezpośrednio.
Naukowcy w nowym badaniu już pracują, aby dowiedzieć się więcej o tym nowo odkrytym kwazara. Planują także ponowną analizę starszych danych, aby sprawdzić, czy nie przegapili innych kwazarów.
