eso1122uk — Науковий реліз

Виберіть мову:

Знайдено найвіддаленіший квазар

29 червня 2011 р.

Група європейських астрономів використала Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO та безліч інших телескопів для виявлення нових та дослідження вже відомих найвіддаленіших квазарів. Цей яскравий маяк, котрий підживлюється від чорної діри із масою в два мільярди разів більшою, ніж у Сонця, є найяскравішим виявленим об’єктом раннього Всесвіту. Результати досліджень з'являться в журналі Nature за 30 червня 2011 року.

“Даний квазар відіграє ключову роль у вивченні раннього Всесвіту. Це дуже рідкісний об’єкт, котрий нам допоможе зрозуміти, як надмасивні чорні діри зростали протягом кількох сотень мільйонів років після Великого Вибуху”, говорить Stephen Warren, керівник наукової групи.

Квазари є дуже яскравими віддаленими галактиками, котрі, як це зараз вважається, підживлюються від надмасивних чорних дір у своїх центрах. Їхнє сяйво робить їх потужними маяками, котрі можуть допомогти досліджувати епоху, в якій формувалися найперші зірки та галактики. Нововиявлений квазар настільки віддалений, що його світло несе інформацію про останній період епохи реіонізації [1].

Квазар, котрий щойно був знайдений, отримав назву ULAS J1120+0641 [2]. Зараз його видно таким, яким він був лишень 770 мільйонів років після Великого Вибуху (червоний зсув 7.1, [3]). Світло від квазара, котре ми зараз бачимо, йшло до нас 12.9 мільярдів років.

Незважаючи на те, що були підтверджені більш віддалені об'єкти (наприклад, гамма-спалах із червоним зсувом 8.2, eso0917 та галактика із червоним зсувом 8.6, eso1041), недавно виявлені квазари в сотні разів яскравіші, ніж ці об’єкти. Серед всіх об’єктів, достатньо яскравих для їх детального вивчення, даний квазар є найбільш віддаленим.

Наступний найбільш віддалений квазар (червоний зсув 6.4) свідчить про те, що було 870 мільйонів років після Великого Вибуху. Іще більш віддалені подібні об'єкти не можуть бути знайдені в оптичному діапазоні, бо їх світло, “натягнуте” на розширення Всесвіту, головно знаходиться в інфра-червоній частині спектру на час, коли воно доходить до Землі. European UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS), який використовує виділений інфрачервоний телескоп Великобританії [4] на Гаваях, вирішив цю проблему. Група астрономів “полювала” на мільйони об'єктів в базі даних UKIDSS, щоб серед них знайти ті, які могли бути довгоочікуваними далекими квазарами, а в підсумку - “золоту жилу” квазарів.

”Нам знадобилося п’ять років, щоб знайти цей об’єкт”, пояснює Bram Venemans, один із авторів дослідження. “Ми шукали квазар із червоним зсувом, більшим, ніж 6.5. Знахідка одного із таких надзвичайно віддалених об’єктів із червоним зсувом, більшим, ніж 7, була для нас надзвичайною несподіванкою. Даний квазар дає унікальну можливість заглянути в глибину епохи реіонізації, що дає можливість дослідження 100 млн річного періоду в історії космосу, котрий раніше не був досяжним”. 

Відстань до квазара була визначена зі спостережень, проведених за допомогою інструменту FORS2 Дуже Великого Телескопа (VLT) ESO та інструментів Gemini North Telescope [5]. Оскільки об’єкт є порівняно яскравим, то це дає можливість одержати його спектр (розщеплення світла від об’єкта на його кольорові складники). Ця техніка дозволила астрономам дізнатися про квазар досить багато.

Дані спостереження показали, що маса чорної діри в центрі ULAS J1120+0641 приблизно у два мільярди разів більша за масу Сонця. Скороспілу появу такої великої маси невдовзі після Великого Вибуху важко пояснити. Сучасні теорії зростання надмасивних чорних дір передбачають повільне нарощування маси компактного об’єкта, котрий захоплює матерію із навколишнього простору.  

“Ми вважаємо, що на всьому небі не більше 100 квазарів із червоним зсувом, більшим 7,” укладає Daniel Mortlock, провідний автор статті. “Виявлення цього об’єкта потребувало кропіткого пошуку, але витрачені зусилля дали нам можливість розгадати деякі таємниці раннього Всесвіту.”

Примітки

[1] Близько 300 тисяч років після Великого Вибуху, котрий стався 13.7 млрд років тому, Всесвіт був достатньо холодним для того, щоб електрони та протони змогли об’єднатися в нейтральний водень (газ без електричного заряду). Всесвіт був пронизаний цим темним холодним газом десь біля 100-150 млн років, аж поки не почали утворюватися перші зірки. Їх інтенсивне ультрафіолетове світло повільно розділило атоми водню знову на протони та електрони, що й називається реіонізацією, роблячи Всесвіт більш прозорим для ультрафіолетового світла. Вважається, що ця епоха тривала від 150 до 800 млн років після Великого Вибуху.

 [2] Об’єкт було знайдено із використанням даних від UKIDSS Large Area Survey, або ж ULAS. Числа та префікс ‘J’ приписують квазар до його положення на небі.

 [3] Оскільки світло поширюється із кінцевою швидкістю, то астрономи наче озирнулися в часі: вони побачили його таким, яким воно було дуже багато років тому. 12.9 млрд років знадобилося світлу для того, щоб добігти від квазара ULAS J1120+0641 до телескопів на Землі. Ось таким чином, астрономи побачили квазар таким, яким він був, коли Всесвіт мав вік 770 мільйонів років. На протязі 12.9 млрд років Всесвіт розширювався, що в результаті призвело до “розтягування” світла. Космологічний червоний зсув, або ж просто — червоний зсув, є мірою загального розширення Всесвіту, що сталося між моментами випромінювання та прийняття світла.

 [4] UKIRT - це Британський Інфрачервоний Телескоп (United Kingdom Infrared Telescope). Він належитьUK’s Science and Technology Facilities Council і управляється співробітниками Joint Astronomy Centre в Хіло (Гаваї).

[5] FORS2 — це FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph Дуже Великого Телескопа (VLT) ESO. Іншими інструментами, котрі використовувалися для дослідження світла від об’єкта, були Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) та Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS). Ліверпульський Телескоп, Телескоп Ісаака Ньютона та UK Infrared Telescope (UKIRT) також використовувалися для підтвердження оглядових вимірювань.


Детальніше

Дослідження було представлене у доповіді, котра з’явиться в журналі Nature за 30 червня 2011 року.

Наукова група у складі Daniel J. Mortlock (Imperial College London [Imperial], UK), Stephen J. Warren (Imperial), Bram P. Venemans (ESO, Garching, Germany), Mitesh Patel (Imperial), Paul C. Hewett (Institute of Astronomy [IoA], Cambridge, UK), Richard G. McMahon (IoA), Chris Simpson (Liverpool John Moores University, UK), Tom Theuns (Institute for Computational Cosmology, Durham, UK and University of Antwerp, Belgium), Eduardo A. Gonzáles-Solares (IoA), Andy Adamson (Joint Astronomy Centre, Hilo, USA), Simon Dye (Centre for Astronomy and Particle Theory, Nottingham, UK), Nigel C. Hambly (Institute for Astronomy, Edinburgh, UK), Paul Hirst (Gemini Observatory, Hilo, USA), Mike J. Irwin (IoA), Ernst Kuiper (Leiden Observatory, The Netherlands), Andy Lawrence (Institute for Astronomy, Edinburgh, UK), Huub J. A. Röttgering (Leiden Observatory, The Netherlands).

ESO, Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту.

В даний час, ESO планує 40 метрового класу Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим в світі оком в небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Daniel Mortlock
Astrophysics Group, Blackett Laboratory, Imperial College London
London, United Kingdom
Телефон: +44 20 7594 7878
Email: d.mortlock@imperial.ac.uk

Bram Venemans
ESO Astronomer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6631
Email: bveneman@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1122.
Bookmark and Share

Про реліз

Реліз №:eso1122uk
Назва:ULAS J1120+0641
Тип:• Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Science data:2011Natur.474..616M

Зображення

An artist’s rendering of the most distant quasar
An artist’s rendering of the most distant quasar
тільки на англійській
The most distant quasar
The most distant quasar
тільки на англійській
Wide-field view of the sky around the most remote quasar
Wide-field view of the sky around the most remote quasar
тільки на англійській

Відео

ESOcast 32: Most Distant Quasar Found
ESOcast 32: Most Distant Quasar Found
тільки на англійській
Zooming in on the most distant quasar found so far
Zooming in on the most distant quasar found so far
тільки на англійській
A 3D animation of the most distant quasar
A 3D animation of the most distant quasar
тільки на англійській

Також дивіться наші