Superostry radiowy „obraz” Very Long Baseline Array (VLBA) National Science Foundation ujawnił dotąd niedostrzeżone szczegóły w dżecie materii wyrzuconej z prędkością trzech czwartych prędkości światła z jądra galaktyki, znajdującej się około 12,8 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Galaktyka, PSO J0309+27, jest blazarem z dżetem skierowanym w stronę Ziemi i zarazem najjaśniejszym blazarem emitującym promieniowanie radiowe, jaki kiedykolwiek widziano z takiej odległości. Jest to ponadto drugi co do jasności blazar emitujący promieniowanie rentgenowskie z takiego oddalenia.
Na tym „zdjęciu” najjaśniejsza emisja radiowa pochodzi z jądra galaktyki (prawy dolny róg). Dżet jest napędzany energią grawitacyjną supermasywnej czarnej dziury w rdzeniu i porusza się na zewnątrz, w stronę lewego górnego rogu. Widoczny tutaj dżet rozciąga się na około 1600 lat świetlnych i widoczna jest jego struktura.
Z tej odległości PSO J0309+27 wygląda tak jak wtedy, gdy Wszechświat miał mniej niż miliard lat, czyli nieco ponad 7 procent obecnego wieku.
Występuje rozbieżność o co najmniej rząd wielkości między liczbą obserwowanych blazarów o wysokim przesunięciu ku czerwieni a oczekiwaną na podstawie modeli kosmologicznych. Istnieje kilka możliwych wyjaśnień tej różnicy. Między innym jest to ewolucja czynnika Lorentza (czynnika, o jaki zmienia się czas, długość czy masa relatywistyczna poruszającego się obiektu) – zmniejszanie się dla rosnącego przesunięcia ku czerwieni, struktura dżetu lub błędy obserwacyjne związane m.in. z silną absorbcją optyczną. Do ustalenia, która z tych przyczyn jest prawdziwa, potrzebna jest detekcja i potwierdzenie występowania blazarów z dużymi przesunięciami ku czerwieni.
Międzynarodowy zespół astronomów kierowany przez Cristianę Spingolę z Uniwersytetu Bolońskiego we Włoszech obserwował galaktykę w kwietniu i maju 2020 roku. Ich analiza właściwości obiektu dostarcza wsparcia dla niektórych modeli teoretycznych wyjaśniających, dlaczego blazary są rzadkością we wczesnym Wszechświecie. Naukowcy opublikowali swoje wyniki w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”.
Więcej informacji:
Opracowanie: Gabriela Opiła
Źródło: NRAO
Ilustracja: Obraz blazara PSO J0309+27, odległego o 12,8 miliarda lat świetlnych od Ziemi, uzyskany przez VLBA