eso1638nb — Pressemelding

ESOs Very Large Telescope fant uventede lysende haloer rundt fjerne kvasarer

26. oktober 2016

Et internasjonalt astronomteam har oppdaget gigantiske, glødende gasskyer omkring fjerne kvasarer. Den nye kartleggingen, som er utført med MUSE-instrumentet på ESOs Very Large Telescope, viser at gasshaloer rundt kvasarer forekommer langt hyppigere enn forventet. Et annet overraskende resultat er at haloenes egenskaper ikke passer overens med gjeldende teorier for galaksedannelse i det tidlige univers.

Et internasjonalt forskerteam, ledet av en gruppe ved Swiss Federal Institute of Technology (ETH) i Zurich i Sveits, har utnyttet MUSE-instrumentets [1] unike egenskaper for å studere gass omkring aktive galakser som ligger så langt unna oss at vi ser dem slik de framstod da universet var kun to milliarder år gammelt. MUSE-instrumentet er montert på Very Large Telescope (VLT) ved ESOs Paranal-observatorium i Chile. De aktive galaksene, kjent som kvasarer, har alle et supermassivt sort hull i midten, som fortærer stjerner, gass og annet materiale i et forrykende tempo. Prosessen får galaksenes kjerne til å sende ut enorme energimengder. Kvasarene er faktisk de mest lyssterke og aktive objekter i hele universet.

Studien med MUSE omfattet 19 lyssterke kvasarer. Tidligere undersøkelser har vist at om lag 10 prosent av alle observerte kvasarer er omgitt av haloer bestående av gass fra det intergalaktiske medium. Haloene strekker seg opptil 300 000 lysår ut fra kvasarenes sentrum. Denne nye studien bød imidlertid på en overraskelse: Astronomene fant nemlig store haloer rundt alle de 19 kvasarene som ble observert. Basert på tidligere resultater burde man statistisk sett bare ha oppdaget haloer rundt to av dem. Forskerne tror det store funnet rett og slett skyldes at MUSE er mye kraftigere enn andre instrumenter av denne typen. De påpeker likevel at flere observasjoner må til for å slå fast om så faktisk er tilfelle.

«Det er for tidlig å si om det overraskende store funnet skyldes den nye observasjonsteknikken vår eller om det er noe spesielt med de 19 kvasarene vi har studert. En ny æra med oppdagelser har så vidt begynt, og vi har fortsatt mye å lære,» sier hovedforfatter Elena Borisova ved ETH Zürich.

Det opprinnelige målet med studien var å analysere fordelingen av gass på de største skalaer i universet, en struktur som gjerne kalles den kosmiske veven. Kvasarene danner lyssterke knutepunkt eller noder i denne storskalastrukturen [2], mens gasskomponenten vanligvis er ekstremt vanskelig å oppdage. De opplyste haloene av gass omkring kvasarene gir derfor forskere en bortimot unik mulighet til å studere gassen i denne kosmiske veven.

De 19 nyoppdagede haloene hadde enda en overraskelse på lager: De består nemlig av forholdsvis kald gass med en temperatur på ca. 10 000 grader Celsius. Det passer overhodet ikke med dagens aksepterte modeller for galaksenes oppbygning og utvikling. Modellene sier at gass som holder til såpass nær galakser, burde ha en temperatur på minst en millioner grader.

Studien viser hvilket potensial MUSE-instrumentet har når det gjelder observasjoner av denne typen objekter. Sebastiano Cantalupo, medforfatter av forskningsartikkelen, er meget begeistret over det nye instrumentet og mulighetene det gir: «Vi har utnyttet MUSEs unike egenskaper i denne studien, som vil bane vei for framtidige prosjekter. Denne type observasjoner vil i kombinasjon med en ny generasjon teoretiske og numeriske modeller gi helt nye muligheter for å studere galaksenes utvikling og framveksten av de største strukturer i universet vårt.»

Fotnoter

[1] MUSE er en integralfeltspektrograf (på engelsk «integral-field spectrograph»), som er i stand til å ta konvensjonelle bilder så vel som lysspektra av astronomiske objekter. For hver eneste piksel i bildet registrerer instrumentet lysets intensitet som funksjon av bølgelengde/farge. Hver piksel inneholder med andre ord et komplett lysspektrum.

[2] Den kosmiske veven er strukturen til universet på de aller største skalaer. Den består av enorme tråder av urmateriale (for det meste hydrogen- og heliumgass) og mørk materie, som knytter sammen galaksene og galaksehopene over store og for det meste tomme områder. Gassen kan bevege seg langs med trådene, falle inn i galaksene og gjøre dem større.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i Astrophysical Journal: «Ubiquitous giant Lyα nebulae around the brightest quasars at z ~ 3.5 revealed with MUSE».

Forskerteamet består av Elena Borisova, Sebastiano Cantalupo, Simon J. Lilly, Raffaella A. Marino og Sofia G. Gallego (Institute for Astronomy, ETH Zurich, Sveits), Roland Bacon og Jeremy Blaizot (University of Lyon, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Saint-Genis-Laval, Frankrike), Nicolas Bouché (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Toulouse, Frankrike), Jarle Brinchmann (Leiden Observatory, Leiden, Nederland; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Porto, Portugal), C Marcella Carollo (Institute for Astronomy, ETH Zurich, Sveits), Joseph Caruana (Department of Physics, University of Malta, Msida, Malta; Institute of Space Sciences & Astronomy, University of Malta, Malta), Hayley Finley (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Toulouse, Frankrike), Edmund C. Herenz (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Tyskland), Johan Richard (Univ Lyon, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Saint-Genis-Laval, Frankrike), Joop Schaye og Lorrie A. Straka (Leiden Observatory, Leiden, Nederland), Monica L. Turner (MIT-Kavli Center for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA), Tanya Urrutia (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Tyskland), Anne Verhamme (University of Lyon, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Saint-Genis-Laval, Frankrike) og Lutz Wisotzki (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Tyskland).

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

Elena Borisova
ETH Zurich
Switzerland
Tlf.: +41 44 633 77 09
E-post: borisova@phys.ethz.ch

Sebastiano Cantalupo
ETH Zurich
Switzerland
Tlf.: +41 44 633 70 57
E-post: cantalupo@phys.ethz.ch

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 176 62397500
E-post: mjaeger@partner.eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1638 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.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1638nb
Navn:Quasar
Type:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2016ApJ...831...39B

Bilder

Lyssterke haloer rundt fjerne kvasarer
Lyssterke haloer rundt fjerne kvasarer

Videoer

Lyssterke haloer rundt fjerne kvasarer
Lyssterke haloer rundt fjerne kvasarer
3D-animasjon av gasshalo rundt kvasar
3D-animasjon av gasshalo rundt kvasar

Se også