Burzliwe narodziny kwazara

kwazar

Najjaśniejsza znana galaktyka we Wszechświecie – kwazar W2246-0526, którego widzimy z czasów gdy Wszechwiat miał mniej niż 10% swojego obecnego wieku jest na tyle burzliwa, że możemy w niej obserwować proces wyrzucania wszystkich zapasów gazu niezbędnego do tworzenia gwiazd. Na takie procesy wskazują najnowsze obserwacje przeprowadzone za pomocą Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA).

Kwazary to odległe galaktyki z bardzo aktywnymi supermasywnymi czarnymi dziurami w swoich centrach, które emitują intensywne dżety cząsteczek i promieniowania. Większość kwazarów świeci jasno, jednak tylko niewielki procent tych energetycznych obiektów należy do niespotykanego typu znanego jako…. Hot DOG czyli Hot, Dust-Obscured Galaxies (Gorące, przesłonięte pyłem galaktyki). W tej grupie znajduje się WISE J224607.57-052635.0 – najjaśniejza znana galaktyka we Wszechświecie.

Po raz pierwszy zespół naukowców pod kierownictwem Tanio Diaz-Santos z Universidad Diego Portales w Santiago w Chile wykorzystał unikalne możliwości obserwatorium ALMA, aby zajrzeć do środka W2246-0526 i śledzić ruch zjonizowanych atomów węgla między gwiazdami należącymi do tej galaktyki.

„Duże ilości tej materii międzygwiezdnej znajdujemy w wyjątkowo burzliwym i dynamicznym stanie. Przesuwa się ona przez galaktykę z prędkością 2 000 000 kilometrów na godzinę,” tłumaczy główny autor opracowania Tanio Diaz-Santos.

Astronomowie uważają, że to gwałtowne zachowanie może mieć związek z ekstremalną dzielnością promieniowania galaktyki. W2246-0526 emituje tyle promieniowania co około 350 bilionów Słońc. Ta zdumiewająca jasność napędzana jest przez dysk gazu podgrzewanego do olbrzymich temperatur podczas opadania na supermasywną czarną dziurę znajdującą się w centrum tej galaktyki. Promieniowanie z tego jasnego dysku akrecyjnego w centrum tego Hot DOGa nie ucieka jednak bezpośrednio, jest pochłaniane przez otaczającą go gęstą otoczkę pyłu, która re-emituje tą energię w zakresie podczerwonym.

To silne promieniowanie podczerwone ma bezpośredni i gwałtowny wpływ na całą galaktykę. Region wokół czarnej dziury jest co najmniej 100 razy jaśniejszy niż reszta galaktyki razem wzięta, dlatego też uwalnia intensywne choć zlokalizowane promieniowanie, które wywiera olbrzymie ciśnienie na całą galaktykę.

„Podejrzewaliśmy, że ta galaktyka znajduje się na etapie transformacji z uwagi na olbrzymie ilości energii emitowane w podczerwieni,” mówi współautor opracowania Peter Eisenhardt, naukowiec projektu WISE z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie.

„ALMA pokazała nam teraz, że gorący piec w tej galaktyce sprawia, że galaktyka niejako zaczyna kipieć,”  dodaje Roberto Assef z Universidad Diego Portales oraz lider obserwacji w obserwatorium ALMA.

Jeżeli tego typu burzliwe procesy będą kontynuowane, to intensywne promieniowanie w podczerwieni wyrzuci z galaktyki całą materię międzygwiezdną. Modele ewolucji galaktyk oparte na nowych danych z ALMA wskazują, że gaz międzyplanetarny już jest uwalniany z galaktyki we wszystkich kierunkach.

„Jeżeli to będzie trwało to możliwe, że W2246 przejdzie w etap dojrzaego kwazara,” podsumowuje Manuel Aravena, także z Universidad Diego Portales. „Tylko ALMA ze swoją niezrównaną zdolnością rozdzielczą umożliwia nam obserwowanie tego obiektu w wysokiej rozdzielczości i zrozumienie tego ważnego episodu w życiu tej galaktyi.”

Źródło: ESA