Stebimos Visatos pakraštyje esantis kvazaras šviečia 10 * trilijonų * Saulės šviesa
>Vienas iš geriausių dalykų, susijusių su šviesa, yra tai, kad ji sklinda ribotu greičiu. Taip, greitai, bet ne be galo greitai. Taigi, jei pažvelgsime į kažkokį labai toli esantį objektą, pamatysime jį tokį, koks jis buvo jaunesnis.
Pati Visata yra tik apie 13,8 milijardo metų - heh, „tik“ - taigi mes nieko nematome toliau nei 13,8 milijardo šviesmečių, atstumas, kurį šviesa nuvažiuoja per tą laiką. Bet mes galime pamatyti objektus beveik taip toli. Tuo metu jie turėjo būti labai ryškūs, nes tas baisus atstumas juos be galo temdo, o dauguma objektų negali jų nupjauti.
Tačiau kartais šiose atokiose vietose randame dangaus švyturių. Ne daug, bet kai kurie. Ką tik buvo rastas naujas , ir tai nuostabu dėl daugelio priežasčių. Viena yra tai, kad tai tikrai fenomenaliai šviečiantis objektas. Kitas dalykas yra tai, kad jis toks ryškus, nors tuo metu jis buvo gana jaunas, kai šviesa jį paliko. Ir trečia, kad net ir taip jis būtų nematomas, jei jo šviesa nebūtų sustiprinta gravitaciniu triuku.
Menininko sumanymas apie juodąją skylę, aplink kurią sukasi medžiaga kaupimosi diske, taip pat nuo jos sklindanti medžiagos srovė. Kreditas: NASA/JPL-Caltech
Objektas vadinamas J043947.08+163415.7 (trumpai pavadinsiu J043), ir tai yra kvazaras . Tai yra savotiška galaktika, kuri išsklaido didžiulį šviesos kiekį dėl supermasyvios juodosios skylės jų centruose. Mes manome, kad kiekviena didelė galaktika turi vieną, įskaitant Paukščių taką, tačiau dauguma yra tylūs. Tačiau, jei dėl tam tikros situacijos ar įvykio į juodąją skylę patenka daug dujų, jis susikaupia besisukančiame diske, esančiame tiesiai virš „The Point Of No Return“. Trintis diske jį labai įkaitins, medžiaga įkaista iki milijonų laipsnių. Šios karštos dujos žiauriai švyti, todėl kvazarai yra vieni iš nuolat šviečiančių energijos šaltinių visoje Visatoje.
Jie buvo labiau paplitę ankstyvojoje Visatoje; medžiaga, likusi nuo galaktikos susidarymo, gali nukristi į centrą, kuriame laukia supermasyvi juodoji skylė. Tačiau labai dideliais atstumais (taigi ir matydami juos, kai Visata buvo jauna) nematome tiek daug, kiek tikimės. Arba mūsų modeliai, kiek jie gali būti ryškūs, nėra visiškai teisingi (todėl labai tolimi modeliai vis dar yra per silpni, kad juos būtų galima pamatyti), arba mūsų ieškojimo būdas yra klaidingas.
Grįžtant prie pastarosios prielaidos, astronomų komanda išbandė ką nors kita . Paprastai kvazaro spalvos jį išduoda. Kai kurios spalvos yra ryškesnės nei kitos, todėl naudojant filtrus, atliekant dangaus vaizdavimo tyrimus, jas galima aptikti. Jie taip pat linkę atrodyti raudoni dėl įvairių reiškinių (pavyzdžiui, medžiaga tarp mūsų ir jie sugeria mėlyną šviesą). Bet jei yra daug arčiau mūsų esanti galaktika, kuri patenka į tą pačią regėjimo liniją, tai gali padaryti kvazarą mėlynesnį, suklaidinti programinę įrangą ir manyti, kad tai yra įprasta galaktika.
Naudodami skirtingus parametrus, norėdami rasti tolimus kvazarus, astronomai pažvelgė į įvairių observatorijų, tyrinėjančių dangų, duomenis, sukurdami pakankamai gilius vaizdus, kad rastų tolimus kvazarus. Tada jie rado J043.
Kvazaras J043947.08+163415,7 (raudonas) yra labai toli, o jo šviesą sustiprino daug arčiau Žemės esanti įsiterpusi galaktika (mėlyna). Kreditas: NASA, ESA ir X. Fan (Arizonos universitetas)
kiek ilgai trunka monstrų sunkvežimio filmas
Atstumas, kurį jie rado ( naudojant jo raudoną poslinkį ) yra stulbinantis 12,8 milijardo šviesmečių - J043 ryškiai spindėjo praėjus mažiau nei milijardui metų nuo pačios Visatos susikūrimo!
Bet tai problema. Tai per šviesu. Net kvazarai neturėtų būti tokie ryškūs kaip J043. Jie nusprendė toliau kasti, naudodamiesi Hablu objektui stebėti. Tai, ką jie rado, staiga turėjo prasmę: silpnas galaktikos tepinėlis, esantis labai arti J043 padėties. Šios įsiterpusios galaktikos sunkumas sulenkia J043 šviesą pakeliui į mus, procesas, vadinamas gravitaciniu lęšiu . Tai gali turėti keletą efektų kvazaro šviesai, įskaitant jos padalijimą į kelis vaizdus ir jo ryškumo padidinimą.
Dėl to astronomai J043 yra labai svarbūs. Tai pats ryškiausias objektas, kada nors matytas tokiu atstumu, todėl jį lengviau stebėti (nors tai nėra lengva, jis vis dar gana silpnas danguje). Nelabai gerai suprantama, kaip jauni objektai gali turėti tokias masyvias juodąsias skyles; reikia laiko, kol jie išaugs didžiuliai, ir hipotezių, kaip tai gali įvykti, apstu.
Be to, šviesa, kurią matome iš J043, buvo skleidžiama ypatingu jaunos Visatos gyvenimo laikotarpiu, vadinamuoju laikotarpiu. reionizacija . Būtent tada įsijungė tokios galaktikos, kurios pašildė kosmines dujas, kurios atvėso nuo Didžiojo sprogimo. Sunku stebėti šį laiką kosminėje istorijoje, o J043 tiesiogine prasme apšviečia mums kelią. Tai didžiulė palaima kosmologams.
Kvazaro, galaktikos su medžiaga, besisukančia aplink centrinę didžiulę juodąją skylę, meno kūrinys ir sprogdinantis du materijos ir energijos spindulius. Kreditas: ESA/Hablas, NASA, M. Kornmesser
Be to, tai, kad jis apskritai egzistuoja, reiškia, kad gali būti daugiau tokių objektų, kurie laukia, kol bus rasti. Tai geros naujienos. Pirma, tai išsprendžia paslaptį, kodėl mes jų nematome (jie ten, bet jų spalvos mus apgavo), taip pat tai reiškia, kad kai tik pradėsime juos rasti, galėsime ištirti tolimą visatą efektyviau. Padės didesni teleskopai, kaip Jamesas Webbas (tikimasi, kad jie bus pradėti gaminti 2020 m.), Taip pat mažesni teleskopai, stebintys įvairių rūšių šviesą.
Kai buvau vaikas, skaitydamas knygas apie kvazarus, tolimiausias žinomas buvo 3C273 , už poros milijardų šviesmečių. Tai buvo tolimiausias žinomas objektas. Dabar žinome tūkstančius kvazarų, iš kurių 150 yra daugiau nei apie 12 milijardų šviesmečių.
Dar galima rasti daug daugiau, įskaitant galbūt net tolimesnius ir ryškesnius nei J043. Kai juos surasime, mūsų žinios apie jaunąjį kosmosą dar labiau išaugs.
* Mačiau, kad kai kurie šaltiniai cituoja 600 trilijonų skaičių, tačiau tai neatsižvelgia į objektyvo padidinimą, todėl jis atrodo šviesesnis nei yra.