Przejdź do treści

Astronomowie rozwiązują zagadkę zapalania się kwazarów

Przykładowe obrazy kwazarów ukazujące zniekształcone struktury.

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

Międzynarodowy zespół naukowy odkrył, że kwazary, jedne z najjaśniejszych i najpotężniejszych obiektów we Wszechświecie, aktywują się głównie w wyniku fuzji galaktyk. Odkrycie to (po latach kontrowersji) rzuca nowe światło na to, co właściwie 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 o wielkości naszego Układu Słonecznego. Przez dziesięciolecia od ich odkrycia pozostawało tajemnicą, co mogło wywołać tak potężną aktywność tych galaktycznych jąder. Nowe nadania naukowe ujawniły teraz, że jest to najprawdopodobniej konsekwencja łączenia się ze sobą całych 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 jednak ze sobą, siły grawitacyjne kierują ten gaz w stronę czarnej dziury w centrum pozostałego układu galaktyk; a tuż przed pochłonięciem gazu przez czarną dziurę uwalniają się tam niezwykle duże ilości energii w postaci promieniowania, co skutkuje charakterystyczną, dużą jasnością kwazara.

Zapłon kwazara może mieć przy tym dość dramatyczne konsekwencje dla jego galaktyki macierzystej – może wyrzucić dalej pozostały gaz, co uniemożliwia powstawanie nowych gwiazd w galaktyce 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 właśnie fuzje między galaktykami są głównym mechanizmem zapłonu aktywności w typie kwazara. Badanie to stanowi duży krok naprzód w zrozumieniu, jak te jasne obiekty są zapoczątkowywane i napędzane.

Kwazary to jedne 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 one miejsce, jest ekscytujące. – wyjaśnia Clive Tadhunter, badacz z University of Sheffield, który kierował badaniem.

Kwazary są ważne dla astrofizyków, ponieważ ze względu na swoją jasność wyróżniają się na dużych odległościach i dlatego działają jak latarnie morskie zabierające nas do najwcześniejszych epok w historii Wszechświata – dodaje 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 kierująca międzynarodowym projektem QSOFEED, w ramach którego przeprowadzono omawiane badania. Nasz projekt ma na celu zrozumienie, jak energia i wiatry wytwarzane przez kwazary modyfikują właściwości centralnego regionu galaktyki – podsumowuje uczona.

 

Więcej informacji:

Źródło: IAC

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Na ilustracji: Przykładowe obrazy kwazarów ukazujące zniekształcone struktury w zewnętrznych częściach ich macierzystych układów, charakterystyczne dla łączenia się galaktyk (Projekt: Gabriel Pérez Díaz (IAC))

Reklama