Astronomer rapporterer om den fjerneste blazar, der nogensinde er observeret

Selvom det kan have en svær betegnelse at huske, PSO J030947.49+271757.31, den fjerneste blazar, der er observeret til dato, afslører vigtige detaljer om gamle sorte huller og sætter snævre begrænsninger på teorier om universets udvikling. Dets lys opstod, da universet var mindre end 1 milliard år gammelt, for næsten 13 milliarder år siden.

PSO J0309+27, for kort, blev opdaget af et team af forskere ledet af Silvia Belladitta, en ph.d. studerende ved University of Insubria, arbejder for det italienske nationale institut for astrofysik (INAF) i Milano, under opsyn af Alberto Moretti og Alessandro Caccianiga. Mens de havde mistanke om, at objektet var fjernt, og observationer fra Swift Space Telescope viste, at dets røntgenkraft matchede andre blazarers, det var observationerne opnået med de optiske Multi-Double Object Spectrographs (MODS) ved Large Binocular Telescope (LBT), der bekræftede det som en rekordstor fjern blazar, den længst observerede i det kendte univers.

Blazarer er en af ​​de lyseste af en klasse af objekter kaldet aktive galaktiske kerner (AGN), som er supermassive sorte huller (SMBH'er) i galaksernes centre. De er aktive på grund af tilstedeværelsen af ​​en skive eller kugle af ioniseret gas omkring dem, som "fræser" emissionen set ved mange bølgelængder. Blazarer udsender kraftige relativistiske jetfly, der er klare nok til at blive set over hele universet. Strålen fra en blazar er kun synlig langs en smal synslinje. Hvis Jorden ikke er inden for denne synslinje, de er let genkendelige af astronomer. Dermed, at opdage genstande kan være ekstremt vanskeligt (og tilfældigt). Men endnu vigtigere, denne blazar er en af ​​de tidligste, fjerneste SMBH'er set, der ikke er skjult af støv (i modsætning til de fleste AGN). Dette giver astronomer mulighed for at studere dette objekt på tværs af hele det elektromagnetiske spektrum og opbygge et komplet billede af dets egenskaber.

"Det spektrum, der dukkede op for vores øjne, bekræftede først, at PSO J0309+27 faktisk er en AGN, eller en galakse, hvis centrale kerne er ekstremt lys på grund af tilstedeværelsen i dens centrum af et supermassivt sort hul, der fødes af gassen og stjernerne, det opsluger, " siger Belladitta, første forfatter til papiret, der beskriver opdagelsen, offentliggjort i dag i tidsskriftet Astronomi og astrofysik . "Ud over, data indhentet af LBT bekræftede også, at PSO J0309+27 er virkelig langt væk fra os, i henhold til skiftet af farven på dets lys mod rød eller rødforskydning med en rekordværdi på 6,1, aldrig målt før for et lignende objekt."

PSO J0309+27 har derfor vist sig at være den mest kraftfulde persistente radiokilde i det oprindelige univers, inden for den første milliard år siden dens dannelse. Observationer taget af XRT-teleskopet om bord på Swift-satellitten har også gjort det muligt at fastslå, at selv ved røntgenstråler, PSO J0309+27 er den lyseste kosmiske kilde, der nogensinde er observeret på disse afstande.

Belladitta siger, "At observere en blazar er ekstremt vigtigt. For hver opdaget kilde af denne type, vi ved, at der skal være 100 lignende, men de fleste er anderledes orienteret, og er derfor for svage til at blive set direkte." Derfor, opdagelsen af ​​PSO J0309+27 gør det muligt for astronomer at kvantificere, for første gang antallet af AGN med kraftige relativistiske jetfly til stede i det oprindelige univers. Blazarerne i disse tidlige epoker repræsenterer "frøene" til alle SMBH'er, der eksisterer i universet i dag.

"Fra disse nye LBT-observationer, stadig under udvikling, vi vurderer også, at den centrale motor, der driver PSO J0309+27, er et sort hul med en masse svarende til omkring 1 milliard gange vores sols masse. Takket være vores opdagelse, vi er i stand til at sige, at i universets første milliard år af livet, der eksisterede et stort antal meget massive sorte huller, der udsendte kraftige relativistiske jetfly. Dette resultat sætter snævre begrænsninger på de teoretiske modeller, der forsøger at forklare oprindelsen af ​​disse enorme sorte huller i vores univers, " slutter Belladitta.