Gökbilimciler erken evrende görülen en büyük radyo jetini ortaya çıkarır

Onlarca yıl süren astronomik gözlemlerden, bilim adamları galaksilerin çoğunun merkezlerinde büyük kara delikler içerdiğini biliyorlar. Bu kara deliklere düşen gaz ve toz, sürtünme sonucunda muazzam miktarda enerjiyi serbest bırakır ve enerjik maddenin jetlerini kovan kuasarlar adı verilen parlak galaktik çekirdekler oluşturur.

Bu jetler, büyük mesafelere kadar radyo teleskopları ile tespit edilebilir. Yerel evrenimizde, bu radyo jetleri nadir değildir, yakındaki galaksilerde küçük bir kesir bulunur, ancak şimdiye kadar uzak, erken evrende zor kalmışlardır.

Teleskopların bir kombinasyonunu kullanan gökbilimciler, şaşırtıcı 200.000 ışık yılını kapsayan uzak, iki loblu bir radyo jeti keşfettiler: Samanyolu’nun genişliğinin en az iki katı. Bu, evren tarihinin başlarında bulunan en büyük radyo jeti. Jet ilk olarak Avrupa çapında radyo teleskopları ağı olan Uluslararası Düşük Frekanslı Dizi (LOFAR) teleskopu kullanılarak tanımlandı.

İkizler yakın kızılötesi spektrograf (GnIRS) ile yakın kızılötesindeki takip gözlemleri ve hobi Eberly teleskobu ile optikte, radyo jetinin tam bir resmini boyamak ve quasar üretti. Bu bulgular, evrenimizdeki ilk büyük ölçekli jetlerin oluşumunun arkasındaki zamanlama ve mekanizmalar hakkında daha fazla bilgi edinmek için çok önemlidir.

Gnirs, NSF Noirlab tarafından işletilen uluslararası Gemini Gözlemevi’nin yarısı olan Gemini Kuzey Teleskopuna monte edilmiştir.

Noirlab’da doktora sonrası araştırma görevlisi ve baş yazarı Anniek Gloudemans, “Erken evrende güçlü radyo jetleri olan kuasarları arıyorduk, bu da ilk jetlerin nasıl ve ne zaman oluştuğunu ve galaksilerin evrimini nasıl etkilediğini anlamamıza yardımcı oluyoruz” diyor. A kağıt Bu sonuçları sunmak Astrofizik dergi mektupları.

Kütle ve tüketici maddeyi tüketme oranı gibi quasar’ın özelliklerinin belirlenmesi, oluşum geçmişini anlamak için gereklidir. Bu parametreleri ölçmek için ekip, MGII (magnezyum) geniş emisyon hattı olarak bilinen kuasarlar tarafından yayılan belirli bir ışık dalga boyunu aradı.

Normalde, bu sinyal ultraviyole dalga boyu aralığında görünür. Bununla birlikte, quasar tarafından yayılan ışığın daha uzun dalga boylarına ‘gerilmesine’ neden olan evrenin genişlemesi nedeniyle, magnezyum sinyali, GnIR’lerle tespit edilebildiği kızılötesine yakın dalga boyu aralığında Dünya’ya gelir.

J1601+3102 olarak adlandırılan Quasar, evren 1,2 milyar yaşından küçükken – sadece mevcut yaşının% 9’u. Kuasarlar güneşimizden milyarlarca kat daha büyük olabilirken, bu küçük tarafta, güneşin kütlesinin 450 milyon katı ağırlığında. Çift taraflı jetler hem parlaklıkta hem de kuasardan gerildikleri mesafe asimetriktir, bu da aşırı bir ortamın onları etkileyebileceğini gösterir.

Gloudemans, “İlginç bir şekilde, bu büyük radyo jetine güç veren kuasar, diğer kuasarlara kıyasla aşırı bir kara delik kütlesi yok” diyor. Diyerek şöyle devam etti: “Bu, erken evrende bu kadar güçlü jetler üretmek için son derece büyük bir kara deliğe veya birikme oranına ihtiyacınız olmadığını gösteriyor.”

Erken evrendeki büyük radyo jetlerinin önceki eksikliği, kozmik mikrodalga arka planından gelen gürültüye atfedildi-Big Bang’den kalan mikrodalga radyasyonunun sürekli mevcut sisi. Bu kalıcı arka plan radyasyonu normalde bu tür uzak nesnelerin radyo ışığını azaltır.

Gloudemans, “Sadece bu nesnenin o kadar aşırı olması nedeniyle, gerçekten çok uzak olsa da, Dünya’dan gözlemleyebiliriz” diyor. “Bu nesne, farklı dalga boylarında çalışan birden fazla teleskopun gücünü birleştirerek neler keşfedebileceğimizi gösteriyor.”

Frits, “Bu nesneye bakmaya başladığımızda, güney jetinin sadece ilgisiz bir kaynak olmasını bekliyorduk ve çoğunun küçük olması için. Sweijen, Durham Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırma görevlisi ve makalenin ortak yazarı.

“Bu uzak kaynağın doğası, daha yüksek radyo frekanslarında tespit etmeyi zorlaştırıyor, Lofar’ın kendi başına ve diğer enstrümanlarla sinerjilerini gösteriyor.”

Bilim adamlarının hala J1601+3102 gibi radyo parlak kuasarlarının diğer kuasarlardan nasıl farklı olduğu hakkında çok sayıda sorusu var. Bu kadar güçlü radyo jetleri oluşturmak için hangi koşulların gerekli olduğu veya evrendeki ilk radyo jetleri oluştuğunda belirsizliğini koruyor.

Gemini North, Lofar ve Hobi Eberly Teleskopunun işbirlikçi gücü sayesinde, esrarengiz erken evreni anlamaya bir adım daha yaklaşıyoruz.