eso2103nb — Pressemelding

Fjerneste kvasar med kraftige radiojetstråler oppdaget

8. mars 2021

Ved hjelp av European Southern Observatorys Very Large Telescope (ESOs VLT) har astronomer oppdaget og studert i detalj den fjerneste kilden til radioutslipp kjent til dags dato. Kilden er en «radiosterk» kvasar – et lyst objekt med kraftige jetstråler som sendes ut i radiobølgelengder – og som er så langt unna at lyset har tatt 13 milliarder år på å nå oss. Oppdagelsen kan gi astronomer viktige ledetråder for å forstå det tidlige universet.

Kvasarer er veldig lyssterke objekter som ligger i sentrum av noen galakser og drives av supermassive svarte hull. Etter hvert som det svarte hullet drar til seg omkringliggende materie, frigjøres store mengder energi. Dette gjør at astronomer kan oppdage kvasarer selv når de er veldig langt unna.

Den nyoppdagede kvasaren, kalt P172+18, er så fjerntliggende at lyset fra den har reist i ca. 13 milliarder år for å nå oss. Vi ser den som den var da universet var omtrent 780 millioner år gammelt. Mer fjerne kvasarer har blitt oppdaget før, men dette er første gang astronomer har vært i stand til å identifisere signaturene til radiojetstråler i en kvasar så tidlig i universets historie. Bare om lag 10 % av kvasarer har jetstråler som skinner sterkt i radiofrekvenser [1]. Astronomer klassifiserer disse kvasarene som «radiosterke».

P172+18 drives av et svart hull omtrent 300 millioner ganger mer massivt enn solen vår og det fortærer gass i en fantastisk hastighet. «Det svarte hullet spiser opp materie veldig raskt og vokser raskere i masse enn noensinne observert tidligere», forklarer astronom Chiara Mazzucchelli, stipendiat ved ESO i Chile, og som ledet oppdagelsen sammen med Eduardo Bañados fra Max Planck Institute for Astronomy i Tyskland.

Astronomene tror at det er en sammenheng mellom den raske veksten av supermassive svarte hull og de kraftige radiojetstrålene som er oppdaget i kvasarer som P172+18. Jetstrålene antas å være i stand til å forstyrre gassen rundt det svarte hullet, noe som øker hastigheten som gass faller inn med. Derfor kan det å studere radiosterke kvasarer gi viktig innsikt i hvordan svarte hull i det tidlige universet vokste til sine supermassive størrelser så raskt etter big bang.

«Jeg synes det er veldig spennende å oppdage 'nye' svarte hull for første gang, og bidra med en byggestein for å forstå det unge universet, hvor vi kommer fra, og til slutt oss selv», sier Mazzucchelli.

P172+18 ble først anerkjent som en fjern kvasar etter tidligere å ha blitt identifisert som en radiokilde av Magellan Telescope ved Las Campanas Observatory i Chile av Bañados og Mazzucchelli. «Så snart vi fikk dataene, inspiserte vi det med øye, og vi visste umiddelbart at vi hadde oppdaget den fjerneste radiosterke kvasaren kjent så langt», sier Bañados.

Men på grunn av en kort observasjonstid hadde teamet ikke nok data til å studere objektet i detalj. En rekke observasjoner med andre teleskoper ble deretter gjort, blant annet med X-shooter-instrumentet på ESOs VLT, noe som tillot astronomene å grave dypere i egenskapene til denne kvasaren, inkludert å bestemme viktige egenskaper som massen av det svarte hullet og hvor fort det spiser opp materie fra omgivelsene sine. Andre teleskoper som bidro til studien inkluderer National Radio Astronomy Observatorys Very Large Array og Keck-teleskopet i USA.  

Mens teamet er begeistret for deres oppdagelse, som skal publiseres i The Astrophysical Journal, tror de denne radiosterke kvasaren kan være den første av mange som finnes, kanskje på enda større kosmologiske avstander. «Denne oppdagelsen gjør meg optimistisk, og jeg tror – og håper – at avstandsrekorden snart vil bli brutt», sier Bañados.

Observasjoner med fasiliteter som ALMA, der ESO er partner, og med ESOs kommende Extremely Large Telescope (ELT), kan bidra til å avdekke og studere flere av disse tidlige objektene i detalj.

Fotnoter

[1] Radiobølger som brukes i astronomien har frekvenser mellom ca. 300 MHz og 300 GHz.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «The discovery of a highly accreting, radio-loud quasar at z=6.82» som kommer i tidsskriftet The Astrophysical Journal.

Teamet består av Eduardo Bañados (Max-Planck-Institut für Astronomie [MPIA], Tyskland, and The Observatories of the Carnegie Institution for Science, USA), Chiara Mazzucchelli (European Southern Observatory, Chile), Emmanuel Momjian (National Radio Astronomy Observatory [NRAO], USA), Anna-Christina Eilers (MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, USA), Feige Wang (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Jan-Torge Schindler (MPIA), Thomas Connor (Jet Propulsion Laboratory [JPL], California Institute of Technology, USA), Irham Taufik Andika (MPIA and International Max Planck Research School for Astronomy & Cosmic Physics at the University of Heidelberg, Tyskland), Aaron J. Barth (Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, USA), Chris Carilli (NRAO and Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Storbritannia), Frederick Davies (MPIA), Roberto Decarli (INAF Bologna — Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio, Italy), Xiaohui Fan (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Emanuele Paolo Farina (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Tyskland), Joseph F. Hennawi (Department of Physics, Broida Hall, University of California, Santa Barbara, USA), Antonio Pensabene (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum, Universita di Bologna, Italia og INAF Bologna), Daniel Stern (JPL), Bram P. Venemans (MPIA), Lukas Wenzl (Department of Astronomy, Cornell University, USA and MPIA) og Jinyi Yang (Steward Observatory, University of Arizona, 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, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. 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 og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Chiara Mazzucchelli
European Southern Observatory
Vitacura, Chile
E-post: Chiara.Mazzucchelli@eso.org

Eduardo Bañados
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
E-post: banados@mpia.de

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Mob.: +49 151 241 664 00
E-post: press@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso2103 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.:eso2103nb
Navn:P172+18
Type:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2021ApJ...909...80B

Bilder

Illustrasjon av kvasaren P172+18
Illustrasjon av kvasaren P172+18
Himmelen rundt kvasaren P172+18
Himmelen rundt kvasaren P172+18

Videoer

ESOcast 234 Light: Fjerneste kvasar med kraftige radiojetstråler oppdaget
ESOcast 234 Light: Fjerneste kvasar med kraftige radiojetstråler oppdaget
Zoom inn på den fjerne kvasaren P172+18
Zoom inn på den fjerne kvasaren P172+18