Plasma-udspyende kvasar skinner lys på universets ungdom, tidlig galaksedannelse

Carnegies Eduardo Bañados ledede et hold, der fandt en kvasar med den lyseste radioemission, der nogensinde er observeret i det tidlige univers, på grund af at den spyr en stråle af ekstremt hurtigt bevægeligt materiale ud.

Bañados' opdagelse blev fulgt op af Emmanuel Momjian fra National Radio Astronomy Observatory, hvilket gjorde det muligt for holdet med hidtil usete detaljer at se jetflyet skyde ud af en kvasar, der blev dannet inden for universets første milliard års eksistens.

Fundene, udgivet i to artikler i The Astrophysical Journal , vil give astronomer mulighed for bedre at undersøge universets ungdom i en vigtig overgangsperiode til dets nuværende tilstand.

Kvasarer består af enorme sorte huller, der samler stof i centrene af massive galakser. Denne nyopdagede kvasar, kaldet PSO J352.4034-15.3373, er en af ​​en sjælden race, der ikke bare sluger stof ind i det sorte hul, men også udsender en plasmastråle, der rejser med hastigheder, der nærmer sig lysets. Denne jet gør det ekstremt lyst i de frekvenser, der registreres af radioteleskoper. Selvom kvasarer blev identificeret for mere end 50 år siden ved deres stærke radioemissioner, nu ved vi, at kun omkring 10 procent af dem er stærke radiosender.

Hvad mere er, dette nyopdagede kvasars lys har rejst næsten 13 milliarder af universets 13,7 milliarder år for at nå os her på Jorden. P352-15 er den første kvasar med klare beviser for radiojetfly set inden for de første milliard år af universets historie.

"Der er mangel på kendte stærke radiosender fra universets ungdom, og dette er den lyseste radiokvasar i den epoke af en størrelsesorden, " sagde Bañados.

"Dette er det mest detaljerede billede endnu af en så lysende galakse på denne store afstand, " tilføjede Momjian.

Big Bang startede universet som en varm suppe af ekstremt energiske partikler, der hurtigt udvidede sig. Efterhånden som den udvidede sig, det afkølede og smeltede sammen til neutral brintgas, som efterlod universet mørkt, uden lyskilder, indtil tyngdekraften kondenserede stof til de første stjerner og galakser. Omkring 800 millioner år efter Big Bang, energien frigivet af disse første galakser fik det neutrale brint, der var spredt ud over universet, til at blive ophidset og miste en elektron, eller ionisere, en tilstand, som gassen har været i siden da.

Det er meget usædvanligt at finde radiojet-udsendende kvasarer som denne fra perioden lige efter, at universets lys kom igen.

"Jetflyet fra denne kvasar kunne tjene som et vigtigt kalibreringsværktøj til at hjælpe fremtidige projekter med at trænge ind i den mørke middelalder og måske afsløre, hvordan de tidligste galakser blev til, " konkluderede Bañados.