eso1602nb — Pressemelding

En kvasars turbulente fødsel

ALMA avdekker hemmelighetene til universets mest lyssterke galakse

15. januar 2016

Den mest lyssterke galaksen i hele universet er kvasaren W2246-0526. Den ligger så langt unna oss at vi ser den slik den framstod da universet var mindre enn ti prosent av dets nåværende alder. Ifølge nye observasjoner med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er kvasaren så turbulent at den er i ferd med å blåse vekk hele forrådet av gass som ellers skulle gått til å danne nye stjerner.

Kvasarer er fjerne galakser med et særdeles aktivt supermassivt sorte hull i midten. Det enorme sorte hullet spyr ut kraftige jeter med partikler og stråling. De fleste kvasarer er meget lyssterke, men en ørlite andel [1] av disse energetiske objektene er ekstra kraftige. Disse kalles på engelsk Hot DOGs, en forkortelse for «Hot, Dust-Obscured Galaxies», eller varme, støvdekte galakser på norsk. Et eksempel på en slik er W2246-0526 [2], som altså er den galaksen som sender ut mest energi i hele det kjente univers.

For første gang har astronomer tatt i bruk ALMA [3] for å se nærmere på W2246-0526 og kartlegge bevegelsene til ioniserte karbonatomer mellom galaksens stjerner, altså i det interstellare rom. Forskerteamet ledes av Tanio Díaz-Santos ved Universidad Diego Portales i Santiago i Chile.

«Vi oppdaget at store mengder av dette interstellare materialet var i en ekstremt turbulent og dynamisk tilstand. Det suste gjennom galaksen med en hastighet på omtrent to millioner kilometer i timen!» forklarer hovedforfatter Tania Díaz-Santos.

Astronomene tror at denne voldsomme oppførselen kan knyttes til galaksens ekstreme lysstyrke. W2246-0526 sender nemlig ut like mye energi som om lag 350 billioner soler. Den enorme energiutsendelsen stammer fra en såkalt akkresjonsskive. Gassen i skiven varmes opp til voldsomme temperaturer mens den spiralerer inn mot det supermassive sorte hullet i galaksens kjerne. Den intense strålingen fra akkresjonsskiven i denne Hot DOG-en sendes imidlertid ikke rett ut i rommet. I stedet absorberes strålingen av et tykt, omliggende støvlag, som så gjenutsender energien i form av infrarødt lys [4].

Det kraftige infrarøde lyset har en direkte og voldsom innvirkning på hele galaksen. Området rundt det sorte hullet lyser minst 100 ganger sterkere enn det samlede lyset fra resten av galaksen. Den intense strålingen fra denne lille regionen i W2246-0526s kjerne utøver dermed et vanvittig trykk på hele galaksen [5].

«Vi mistenkte at galaksen var i en transformerende fase av sitt liv på grunn av den enorme mengden infrarød energi den sender ut,» sier medforfatter Peter Eisenhardt, som er prosjektforsker på WISE-teleskopet og jobber ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i California.

«ALMA-dataene forteller oss nå at den gigantiske energiproduksjon er i ferd med å få hele galaksen til å koke over,» tilføyer Roberto Assef, som tilhører Universidad Diego Portales og dessuten er leder for ALMA-observasjonene.

Hvis disse turbulente forholdene vedvarer, kan den infrarøde strålingen utslette all den interstellare gassen som finnes i galaksen. I så fall vil det ikke være nok materiale igjen til å danne nye stjerner. Modeller av galaksen, basert på de nye dataene fra ALMA, tyder på at den interstellare gassen allerede blåses ut av galaksen i alle retninger.

«Det er godt mulig at W2246-0526 etter hvert vil gå over til å bli en mer tradisjonell kvasar,» bemerker Manuel Aravena ved Universidad Diego Portales. «Bare ALMA, med sin unike oppløsningsevne, er i stand til å gjøre detaljerte observasjoner av denne spesielle galaksen og utforske den viktige fasen den nå gjennomgår.»

Fotnoter

[1] Bare én av 3000 kvasarer klassifiseres som Hot DOG.

[2] Galaksens fulle betegnelse er WISE J224607.57-052635.0. Den ble først oppdaget av NASAs romteleskop WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Tallene angir objektets nøyaktige posisjon på himmelkulen.

[3] ALMA er spesielt egnet til å registrere den svake strålingen som karbonatomer sender ut på millimeterbølgelengder.

[4] Grunnet universets utvidelse har den infrarøde strålingen fra W2246-0526 blitt strukket ut til millimeterlange bølgelengder på sin lange vei til Jorda. Det er nettopp denne type stråling ALMAs instrumenter er så følsom overfor.

[5] I de fleste andre kvasarer er ikke kjerneområdet fullt så dominerende som i dette tilfellet. Vekselvirkningene mellom det sorte hullet i midten av en galakse og resten av galaksens materiale kalles for øvrig tilbakekobling (feedback) blant astronomer.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astrophysical Journal Letters: «The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe» av T. Díaz-Santos et al.

Forskerteamet består av T. Díaz-Santos (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), R. J. Assef (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), A. W. Blain (University of Leicester, Storbritannia) , C.-W. Tsai (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA) , M. Aravena (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), P. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), J. Wu (University of California Los Angeles, California, USA), D. Stern (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA) og C. Bridge (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Tanio Díaz-Santos
Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
E-post: tanio.diaz@mail.udp.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1602 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1602nb
Type:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016ApJ...816L...6D

Bilder

Kunstnerisk framstilling av galaksen W2246-0526
Kunstnerisk framstilling av galaksen W2246-0526

Se også