gov-civil-vilareal.ptΈνα κβάζαρ στην άκρη του παρατηρήσιμου Σύμπαντος λάμπει με το φως 10 * τρισεκατομμυρίων * sλιων
>Ένα από τα υπέροχα πράγματα για το φως είναι ότι ταξιδεύει με πεπερασμένη ταχύτητα. Γρήγορα, ναι, αλλά όχι απείρως γρήγορα. Έτσι, αν κοιτάξουμε κάποιο αντικείμενο που είναι πολύ μακριά, το βλέπουμε όπως ήταν όταν ήταν νεότερο.
Το ίδιο το Σύμπαν είναι μόλις περίπου 13,8 δισεκατομμυρίων ετών - ε, «μόνο» - έτσι δεν μπορούμε να δούμε τίποτα πιο μακριά από τα 13,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, την απόσταση που διανύει το φως σε αυτό το διάστημα. Αλλά μπορούμε να δούμε αντικείμενα σχεδόν τόσο μακριά. Πρέπει να ήταν πολύ φωτεινά εκείνη τη στιγμή, γιατί αυτή η τρομερή απόσταση τους εξασθενίζει πάρα πολύ και τα περισσότερα αντικείμενα δεν μπορούν να την κόψουν.
Αλλά μερικές φορές βρίσκουμε ουράνιους φάρους σε αυτές τις απομακρυσμένες τοποθεσίες. Όχι πολλά, αλλά μερικά. Μόλις βρέθηκε ένα νέο , και είναι αξιοσημείωτο για πολλούς λόγους. Το ένα είναι ότι είναι πραγματικά ένα φαινομενικά φωτεινό αντικείμενο. Ένα άλλο είναι ότι είναι τόσο φωτεινό, παρόλο που ήταν αρκετά μικρό όταν το φως του το άφησε. Και ένα τρίτο είναι ότι ακόμα κι έτσι, θα ήταν αόρατο αν το φως του δεν ενισχύονταν από ένα βαρυτικό τέχνασμα.
Η αντίληψη του καλλιτέχνη για μια μαύρη τρύπα με υλικό που περιστρέφεται γύρω της σε έναν δίσκο προσαύξησης, και επίσης ένα πίδακα ύλης που ανατινάσσεται μακριά της. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech
Το αντικείμενο ονομάζεται J043947.08+163415.7 (θα το ονομάσω συντομία J043), και είναι κβάζαρ . Πρόκειται για ένα είδος γαλαξία που εκρήγνυται με τεράστιες ποσότητες φωτός λόγω μιας υπερμεγέθης μαύρης τρύπας στα κέντρα τους. Κάθε μεγάλος γαλαξίας έχει έναν, νομίζουμε, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία, αλλά οι περισσότεροι είναι ήσυχοι. Ωστόσο, εάν κάποια κατάσταση ή γεγονός στείλει πολύ αέριο που πέφτει στη μαύρη τρύπα, θα συσσωρευτεί σε έναν στροβιλισμένο δίσκο ακριβώς πάνω από το σημείο χωρίς επιστροφή. Η τριβή στο δίσκο θα τον θερμάνει πολύ, με το υλικό να θερμαίνεται σε εκατομμύρια βαθμούς. Το αέριο αυτό θερμαίνεται έντονα, κάνοντας τα κβάζαρ μερικές από τις πιο συνεχώς φωτεινές πηγές ενέργειας σε ολόκληρο το Σύμπαν.
Wereταν συχνότερα στο πρώιμο Σύμπαν. υλικό που έχει απομείνει από τον σχηματισμό του γαλαξία μπορεί να πέσει στο κέντρο όπου περιμένει η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Ωστόσο, σε πολύ μεγάλες αποστάσεις (και συνεπώς βλέποντάς τα όταν το Σύμπαν ήταν νεαρό) δεν βλέπουμε τόσα όσα περιμένουμε. Είτε τα μοντέλα μας για το πόσο φωτεινά μπορούν να γίνουν δεν είναι απολύτως σωστά (έτσι τα πολύ μακρινά είναι ακόμα πολύ αμυδρά για να τα δούμε), είτε αλλιώς ο τρόπος που τα ψάχνουμε είναι ελαττωματικός.
Προχωρώντας στην τελευταία υπόθεση, μια ομάδα αστρονόμων δοκίμασε κάτι διαφορετικό . Συνήθως, τα χρώματα ενός κβάζαρ το χαρίζουν. Είναι πιο φωτεινά σε ορισμένα χρώματα από άλλα, οπότε η χρήση φίλτρων κατά τη λήψη απεικονίσεων στον ουρανό μπορεί να τα εντοπίσει. Τείνουν επίσης να φαίνονται κόκκινα λόγω διαφόρων φαινομένων (για παράδειγμα, το υλικό μεταξύ μας και αυτά απορροφούν το μπλε φως). Αλλά αν υπάρχει ένας γαλαξίας πολύ πιο κοντά μας που τυχαίνει να πέφτει στην ίδια οπτική γωνία, μπορεί να κάνει το κβάζαρ να φαίνεται πιο μπλε, ξεγελά το λογισμικό να νομίζει ότι είναι ένας κανονικός γαλαξίας.
Χρησιμοποιώντας διαφορετικές παραμέτρους για να βρουν μακρινά κβάζαρ, οι αστρονόμοι εξέτασαν δεδομένα από διάφορα παρατηρητήρια που πραγματοποίησαν έρευνα στον ουρανό, δημιουργώντας εικόνες αρκετά βαθιές για να βρουν μακρινά κβάζαρ. Τότε ήταν που βρήκαν το J043.
Το κβάζαρ J043947.08+163415.7 (κόκκινο) είναι πολύ μακριά και το φως του έχει ενισχυθεί από έναν παρεμβαίνοντα γαλαξία (μπλε) πολύ πιο κοντά στη Γη. Πίστωση: NASA, ESA και X. Fan (Πανεπιστήμιο της Αριζόνα)
Η απόσταση που βρήκαν για αυτό ( χρησιμοποιώντας την ερυθρή μετατόπιση του ) είναι ένα εκπληκτικό 12,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός - το J043 έλαμπε έντονα λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό του ίδιου του Σύμπαντος!
Αλλά αυτό είναι πρόβλημα. Είναι πολύ φωτεινό. Ακόμα και τα κβάζαρ δεν πρέπει να είναι τόσο φωτεινά όσο το J043. Αποφάσισαν να συνεχίσουν να σκάβουν, χρησιμοποιώντας το Hubble για να παρατηρήσουν το αντικείμενο. Αυτό που βρήκαν ξαφνικά είχε νόημα: ένα αμυδρό επίχρισμα ενός γαλαξία εξαιρετικά κοντά στη θέση του J043. Η βαρύτητα αυτού του γαλαξία που παρεμβαίνει στρέφει το φως από το J043 στο δρόμο του προς εμάς, μια διαδικασία που ονομάζεται βαρυτικός φακός . Αυτό μπορεί να έχει πολλές επιδράσεις στο φως του κβάζαρ, συμπεριλαμβανομένου του διαχωρισμού του σε πολλές εικόνες καθώς και της μεγέθυνσης της φωτεινότητάς του.
Όλα αυτά καθιστούν το J043 πολύ σημαντικό για τους αστρονόμους. Είναι μακράν το πιο φωτεινό αντικείμενο που έχει παρατηρηθεί ποτέ σε αυτήν την απόσταση, καθιστώντας το πιο εύκολο να το παρατηρήσετε (αν και όχι καθόλου εύκολο · εξακολουθεί να είναι αρκετά αμυδρό στον ουρανό). Δεν είναι πολύ καλά κατανοητό πώς αντικείμενα τόσο μικρά μπορούν να έχουν τόσο τεράστιες μαύρες τρύπες. χρειάζεται χρόνος για να γίνουν τεράστιοι και υπάρχουν πολλές υποθέσεις για το πώς θα μπορούσε να συμβεί αυτό.
Επίσης, το φως που βλέπουμε από το J043 εκπέμπεται σε μια ιδιαίτερη στιγμή της ζωής του νεαρού Σύμπαντος, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που ονομάζεται reionization . Τότε ήταν που ενεργοποιήθηκαν τέτοιοι γαλαξίες, θερμαίνοντας το κοσμικό αέριο που είχε ψυχθεί από τη Μεγάλη Έκρηξη. Είναι δύσκολο να παρατηρηθεί αυτή τη φορά στην κοσμική ιστορία και το J043 μας φωτίζει κυριολεκτικά το δρόμο. Αυτό είναι τεράστιο όφελος για τους κοσμολόγους.
Έργα τέχνης ενός κβάζαρ, ενός γαλαξία με υλικό που στροβιλίζεται γύρω από μια κεντρική τεράστια μαύρη τρύπα, και ανατινάσσοντας δίδυμα δοκάρια ύλης και ενέργειας. Πίστωση: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser
Επίσης, το γεγονός ότι υπάρχει καθόλου σημαίνει ότι μπορεί να υπάρχουν περισσότερα αντικείμενα σαν αυτό που περιμένουν να βρεθούν. Αυτά είναι καλά νέα. Πρώτον, λύνει το μυστήριο του γιατί δεν τα βλέπουμε (είναι εκεί έξω, αλλά τα χρώματα τους μας ξεγέλασαν), και επίσης σημαίνει ότι μόλις αρχίσουμε να τα βρίσκουμε θα είμαστε σε θέση να διερευνήσουμε το μακρινό Σύμπαν πιο αποτελεσματικα. Μεγαλύτερα τηλεσκόπια θα βοηθήσουν, όπως ο James Webb (αναμένεται να ξεκινήσει το 2020, ελπίζουμε), καθώς και μικρότερα τηλεσκόπια που παρατηρούν διαφορετικά είδη φωτός.
banjo-kazooie: παξιμάδια & μπουλόνια
Όταν ήμουν παιδί, διάβαζα βιβλία για κβάζαρ, το πιο μακρινό που ήταν γνωστό 3C273 , μερικά δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Ταν το πιο μακρινό αντικείμενο που ήταν γνωστό. Τώρα γνωρίζουμε χιλιάδες κβάζαρ, με 150 από αυτά να απέχουν περίπου 12 δισεκατομμύρια έτη φωτός.
Υπάρχουν ακόμη πολλά να βρεθούν, συμπεριλαμβανομένων ίσως ακόμη πιο μακρινών και φωτεινότερων από το J043. Όταν τα βρούμε, η γνώση μας για το νέο σύμπαν θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο.
* Έχω δει κάποιες πηγές να αναφέρουν έναν αριθμό 600 τρισεκατομμυρίων, αλλά αυτό δεν αντιπροσωπεύει τη μεγέθυνση του φακού, γεγονός που τον κάνει να φαίνεται πιο φωτεινό από ότι είναι.
