En stille søndag aften, hvor man opdagede et supermassivt sort hul

Tidligere i år, en stille søndag aften, min kollega Jack og jeg fandt det hurtigst voksende supermassive sorte hul i det kendte univers. Vi var heldige at være en del af holdet, der gjorde en af ​​de største opdagelser inden for astronomi i år.

Dette supermassive sorte hul, eller kvasar, er 20 milliarder gange vores Sols masse og er 12,5 milliarder lysår væk fra Jorden. Den udvider sig 1 procent hver million år, og den fortærer en masse svarende til vores sol hver anden dag. Officielt, det hedder SMSS J215728.21-360215.1, men vi kalder det det sultne monster.

Det 'vi', der gjorde opdagelsen, var et lille hold ledet af Australian National University-astronom Dr. Christian Wolf og hans team, og inkluderede to postgraduate studerende fra University of Melbourne, Jack Hon og jeg selv.

Jack og jeg var de første til at se det sultne monster, sidder på vores kontor på School of Physics ved University of Melbourne efter midnat en søndag aften, fjernstyre et 2,3 meter teleskop ved Siding Springs observatorium i New South Wales, Australien.

Som regel, vi får at vide om vores næste observationsløb mindst 3 måneder i forvejen. Dette giver os tid til at få listerne over målene (quasar-kandidater) og for at sikre, at vores computere og kommunikationslinjer til teleskopet er klar, fordi vi gør alt vores fjernobservation.

Men denne gang, vi fik først at vide aftenen før, som var lørdag. Så, efter at have annulleret alle weekendplaner, og undskylder over for mine børn for at have udskudt en lovet rejse til landet, vi gjorde os klar til at tilbringe den næste nat med at observere himlen mellem kl. 15.00 og 5.00.

Hovedformålet med vores projekt (SkyMapper-søgningen efter højrødforskydning af kvasarer) er at finde kvasarer fra det tidlige univers på den sydlige himmel og undersøge deres karakteristika. De data, vi bruger til at finde kvasar-kandidaterne, kommer fra SkyMapper Southern Sky Survey (SMSS), som bygger en omfattende digital undersøgelse af hele den sydlige himmel.

De seneste data frigivet af SMSS omfatter omkring 300 millioner objekter. For at få listen over de kandidater, som vi er interesserede i, vores team søger i denne enorme mængde information ved hjælp af algoritmer, der finder objekter, der matcher vores kriterier, som deres lysstyrke og farver. Efter at have fået en shortliste over sandsynlige kandidater, så skal vi bekræfte, om de er kvasarer eller ej. For det, vi bruger en spektrograf på ANU-teleskopet.

Fra vores computer i Melbourne fjernkontrollerer vi instrumenterne på teleskopet og indtaster derefter koordinaterne for at spore objektet, være omhyggelig med at undgå store fejl, som kan beskadige teleskopet.

Når vi først har vores mål i synsfeltet, vi er nødt til at fortælle teleskopet, hvilket af de mange objekter på skærmen, der er det, vi er interesserede i. Teleskopet samler derefter det spektrum, vi skal bruge for at afgøre, om objektet er en kvasar eller ej. og i så fald hvilken slags kvasar.

I denne særlige weekend havde Dr. Wolf kandidatlisten klar søndag eftermiddag. Det omfattede 12 mål, der havde en høj sandsynlighed for at være høj rødforskydning kvasarer. Og vi følte os selvsikre.

Men først, det er vigtigt at forstå, at der er et par ting, som astronomer ikke kan lide at se på vores himmel:

• En fuldmåne
• Skyer
• Regn

Enhver af disse kan forhindre os i at foretage nøjagtige observationer, eller endda åbne kuplen på teleskopet.

Efter at have brugt timer på at forberede teleskopet den nat, der var det - en fuld, lyse måne. Det var første gang, vi prøvede at observere under fuldmånen, og den halve nat nåede vi ikke meget.

Men, i anden halvdel af natten, månen bevægede sig væk fra det område, vi var interesseret i, og vi begyndte at arbejde ned på vores liste over mål.

Det var da vi fandt det sultne monster. Vi kunne ikke umiddelbart se ud fra teleskopets synsfelt, hvor det bare ligner ethvert andet lyspunkt på himlen. Men da vi begyndte at analysere spektrografen, vi indså, at vi havde fundet noget særligt.

Der var mange følelser. Spænding. Overraskelse. Men selvom vi vidste, at det vi havde fundet var specielt, vi fandt faktisk først ud af dagen efter, at det bestemt var en høj rødforskydningskvasar.

Dr. Wolf brugte resten af ​​ugen på at analysere dataene, udfører forarbejdningsarbejdet, bekræfter dets nye funktioner og fortæller os, at vores sultne monster var, faktisk, en helt ny opdagelse.

Den søndag aften var højdepunktet i min karriere indtil videre.

Men det følger en masse forberedelse fra mange mennesker. Medlemmer af teamet lavede den bedst mulige liste over målene, og det har taget Jack og jeg adskillige år at blive uddannet som observatører og lære, hvordan man fjernstyrer teleskoperne samt effektivt at analysere alle disse data.

Som en af ​​de første kvindelige astronomer i Saudi-Arabien, det gør mig så stolt at være en del af denne opdagelse, og jeg håber, at jeg er et godt eksempel for andre kvinder der, for at studere astronomi. Jeg drømmer om at starte en forskergruppe i Saudi-Arabien og samarbejde med internationale forskere for at fortsætte arbejdet med fantastiske projekter som dette.

Selvom det er mine håb, Jeg vil aldrig glemme følelsen af ​​at opdage noget nyt i vores enorme univers.