Międzynarodowy zespół naukowców odkrył świecący obłoki gazu otaczające odległe kwazary. Nowy przegląd wykonany przy pomocy instrumentu MUSE na teleskopie VLT wskazuje, że halo wokół kwazarów są znacznie powszechniejsze niż sądzono. Na dodatek własności halo nie są zgodne z obecnie akceptowanymi teoriami na temat powstawania galaktyk we wczesnym Wszechświecie.
Międzynarodowa grupa badawcza astronomów, kierowana przez Swiss Federal Institute of Technology (ETH) w Zurychu (Szwajcaria), wykorzystała moc obserwacyjną MUSE na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium Paranal do zbadania gazu wokół odległych galaktyk aktywnych, widzianych w czasie mniejszym niż dwa miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Te galaktyki aktywne, zwane kwazarami, zawierają w swoich centrach supermasywne czarne dziury, które w niesamowicie wysokim tempie pochłaniają gwiazdy, gaz i inną materię. W efekcie powoduje to, że centrum galaktyki emituje olbrzymie ilości promieniowania, czyniąc kwazary najjaśniejszymi i najbardziej aktywnymi obiektami we Wszechświecie.
Badania objęły 19 kwazarów, wybranych spośród najjaśniejszych dostępnych obserwacyjnie dla MUSE. Poprzednie badania pokazały, że około 10% wszystkich zbadanych kwazarów jest otoczone przez halo zbudowane z gazu zwanego ośrodkiem międzygalaktycznym. Halo rozciągają się do 300 000 lat świetlnych od centrów kwazarów. Jednak nowe badania pokazały niespodziankę: wykryto olbrzymie halo wokół wszystkich 19 zaobserwowanych kwazarów – to znacznie więcej niż przewidywane statystycznie dwa halo dla takiej próbki kwazarów. Badacze podejrzewają, że nastąpiło to dzięki znaczącemu zwiększeniu mocy obserwacyjnej MUSE w stosunku do innych podobnych instrumentów stosowanych wcześniej. Potrzebne są dalsze obserwacje, aby ustalić czy tak jest rzeczywiście.
„Jest za wcześnie, aby powiedzieć, że to dzięki naszej technice obserwacyjnej albo że to coś dziwnego związanego z kwazarami w zbadanej próbce. Nadal musimy wiele się nauczyć – jesteśmy dopiero na początku nowej ery odkryć”powiedziała główna autorka, Elena Borisova z ETH Zurich.
Celem badań była analiza gazowych komponentów Wszechświata w największych skalach, struktury nazywanej czasem kosmiczną siecią, w której kwazary tworzą jasne węzły. Gazowe elementy sieci są zazwyczaj bardzo trudne do wykrycia, więc rozświetlone halo gazu otaczającego kwazary dostarcza niemal unikatowej szansy na zbadanie gazu w tej wielkoskalowej kosmicznej strukturze.
19 nowo odkrytych halo pokazało także inną niespodziankę: zawierają względnie zimny gaz międzygalaktyczny – o temperaturze około 10 000 stopni Celsjusza. Mocno się to nie zgadza z obecnie akceptowanymi modelami struktury i formowania się galaktyk, które sugerują, że gaz w tak bliskim sąsiedztwie galaktyk powinien mieć temperatury przekraczające milion stopni.
Po raz pierwszy MUSE i jego unikatowe zdolności obserwacyjne zostały użyte do przeglądu tego rodzaju. Odkrycie pokazuje potencjał instrumentu do obserwowania tego typu obiektów. Współautor Sebastiano Cantalupo jest bardzo podekscytowany nowym instrumentem i możliwościami, które dostarcza: „Wykorzystaliśmy w naszym badaniach unikatowe możliwości MUSE, co utoruje drogę do przyszłych przeglądów. Połączenie nowej generacji teoretycznych i numerycznych modeli z naszym podejściem będzie dostarczać nam nowego widoku na powstawanie kosmicznej struktury i ewolucję galaktyk.”
Źródło: ESO