VLT registrerer uventede gigantiske glødende glorier omkring fjerne kvasarer

Et internationalt samarbejde mellem astronomer, ledet af en gruppe ved Swiss Federal Institute of Technology (ETH) i Zürich, Schweiz, har brugt den uovertrufne observationskraft fra MUSE på Very Large Telescope (VLT) ved ESO's Paranal Observatory til at studere gas omkring fjerne aktive galakser, mindre end to milliarder år efter Big Bang. Disse aktive galakser, kaldet kvasarer, indeholder supermassive sorte huller i deres centre, som fortærer stjerner, gas, og andet materiale til en ekstrem høj hastighed. Det her, på tur, får galaksecentret til at udsende enorme mængder stråling, gør kvasarer til de mest lysende og aktive objekter i universet.

Undersøgelsen involverede 19 kvasarer, udvalgt blandt de lyseste, der kan observeres med MUSE. Tidligere undersøgelser har vist, at omkring 10 % af alle undersøgte kvasarer var omgivet af glorier, lavet af gas kendt som det intergalaktiske medium. Disse glorier strækker sig op til 300.000 lysår væk fra kvasarernes centre. Denne nye undersøgelse, imidlertid, har kastet en overraskelse op, med påvisning af store glorier omkring alle 19 observerede kvasarer - langt flere end de to haloer, der var forventet statistisk. Holdet formoder, at dette skyldes den store stigning i observationskraften af ​​MUSE i forhold til tidligere lignende instrumenter, men yderligere observationer er nødvendige for at afgøre, om dette er tilfældet.

"Det er stadig for tidligt at sige, om dette skyldes vores nye observationsteknik, eller om der er noget ejendommeligt ved kvasarerne i vores prøve. Så der er stadig meget at lære; vi er kun ved begyndelsen af ​​en ny æra med opdagelser", siger hovedforfatter Elena Borisova, fra ETH Zürich.

Det oprindelige mål med undersøgelsen var at analysere universets gasformige komponenter på den største skala; en struktur, der nogle gange omtales som det kosmiske web, hvor kvasarer danner lyse noder. De gasformige komponenter i denne bane er normalt ekstremt vanskelige at detektere, så de oplyste haloer af gas, der omgiver kvasarerne, giver en næsten unik mulighed for at studere gassen i denne storstilede kosmiske struktur.

De 19 nyligt opdagede glorier afslørede også en anden overraskelse:De består af relativt kold intergalaktisk gas - omkring 10.000 grader Celsius. Denne åbenbaring er i stærk uenighed med aktuelt accepterede modeller af strukturen og dannelsen af ​​galakser, som tyder på, at gas i så tæt tilknytning til galakser bør have temperaturer på op mod en million grader.

Det er første gang, at MUSE og dets unikke observationsmuligheder er blevet brugt til en undersøgelse af denne art. Opdagelsen viser instrumentets potentiale til at observere denne type objekter. Medforfatter Sebastiano Cantalupo er meget begejstret for det nye instrument og de muligheder, det giver:"Vi har udnyttet MUSE's unikke muligheder i denne undersøgelse, hvilket vil bane vejen for fremtidige undersøgelser. Kombineret med en ny generation af teoretiske og numeriske modeller, denne tilgang vil fortsætte med at give et nyt vindue på kosmisk strukturdannelse og galakseudvikling."

Denne forskning blev præsenteret i papiret "Allestedsnærværende kæmpe Lyα-tåger omkring de lyseste kvasarer ved z ~ 3,5 afsløret med MUSE", at optræde i Astrofysisk tidsskrift .