Uluslararası bir gökbilimci ekibi, J1007+2115 olarak bilinen parlak bir kuasarın spektroskopik gözlemlerini yapmak için James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullandı. Gökbilimciler bir kuasar galaksisinden yayılan hızlı bir akış keşfettiler. Keşif, 20 Eylül’de ön baskı sunucusu arXiv’de yayınlanan bir makalede bildirildi.
Kuasarlar, radyo, kızılötesi, optik, ultraviyole ve X-ışını aralıklarında gözlemlenebilen elektromanyetik radyasyon yayan, çok yüksek parlaklığa sahip aktif galaktik çekirdeklerdir (AGN’ler). Bilinen Evrendeki en parlak ve en uzak nesneler arasındadırlar ve astrofizik ve kozmolojideki çok sayıda çalışmanın temel araçları olarak hizmet ederler.
Örneğin kuasarlar, Evrenin büyük ölçekli yapısını ve yeniden iyonlaşma çağını incelemek için kullanılmıştır. Ayrıca süper kütleli kara deliklerin ve galaksiler arası ortamın dinamikleri hakkındaki anlayışımızı da geliştirdiler. Kırmızıya kayma, Evrendeki bir nesnenin uzaklığının ve yaşının bir ölçüsüdür. Kırmızıya kayma ne kadar yüksek olursa nesne o kadar uzak ve yaşlı olur. 7,51 kırmızıya kayma değeriyle J1007+2115, bugüne kadar bilinen en uzak ve en eski kuasarlardan biridir.
Yaklaşık 204 kuattoorddesilyon erg/s’lik bir bolometrik parlaklığa sahiptir ve kara deliğinin kütlesi yaklaşık 1,43 milyar güneş kütlesidir. J1007+2115’in önceki gözlemleri, ev sahibi galaksinin, kütlesi 22 ve 0,17 milyar güneş kütlesi olan bol miktarda moleküler gaz ve toz içerdiğini gösterdi.
Üstelik bu galakside yılda 80-250 güneş kütlesi olduğu tahmin edilen hızlı yıldız oluşumu yaşanıyor. Yeni bir makalede, Tucson, Arizona’daki Steward Gözlemevi’nden Weizhe Liu liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, J1007+2115’in ev sahibi hakkında keşifler bildirdi.
JWST üzerindeki NIRSpec kamerayı kullanan gökbilimciler, çift iyonize oksijenden (O III) kaynaklanan uzun süreli emisyonu tespit ettiler. Bu emisyon oldukça maviye kayan ve geniş olup, kuasardan yaklaşık 6.500 ışıkyılı kadar uzanmaktadır. Daha ileri analizler, emisyonun büyük olasılıkla kuasarın ev sahibi galaksisindeki hızlı bir çıkışı takip ettiğini gösterdi.
Böylece, kuasarın yüksek kırmızıya kayması göz önüne alındığında, bu, bugüne kadar bilinen en eski galaktik ölçekli dışarı akıştır. Makaleye göre, darbenin çıkış hızı yaklaşık 3,7 undesilyon din* (3,7 x 10^35 din) olup, bu da kuasar tarafından üretilen radyasyon basınç kuvvetinin yaklaşık %61’idir.
Üstelik 0,36 kuattoorddesilyon erg/s’deki kinetik enerji çıkış hızı, kuasarın bolometrik parlaklığının yaklaşık %0,2’sidir. Bu sonuçlar, kuasarın dışarı akışı kolaylıkla zorlayacak kadar güçlü olduğunu göstermektedir. Çalışma, dışarı akışın yaklaşık 2100 km/s’lik yüksek bir hıza sahip olduğunu buldu, bu da onun ev sahibi galaksiden kolaylıkla kaçabileceğini öne sürüyor.
Kütlesel çıkış hızı yılda 300 güneş kütlesi olarak hesaplanırken, çıkışın ortalama dinamik zaman ölçeğinin yaklaşık 1,7 milyon yıl olduğu tahmin edildi.
*Din, 1 gram kuvvete eşit olan bir SI kuvvet birimidir; bu, 1 gram ağırlığındaki bir nesneyi saniyede 1 santimetre kareye kadar hızlandırmak için gereken kuvvettir. Bu çok küçük bir kuvvet birimidir. Örneğin bir elmanın ağırlığı yaklaşık 1000 dindir. Makalenin amaçları açısından 3,7 undesilyon din, yaklaşık 370.000.000.000.000.000.000 gram-kuvvete eşdeğer bir kuvvettir. Bu, 370.000.000.000.000.000 gram (veya yaklaşık 370.000.000 ton) ağırlığındaki bir nesneyi saniyede 1 santimetre kare hızlandırmak için gereken kuvvettir.