Rekord najdalszej odkrytej radiogalaktyki pobity po dwóch dekadach

Credit: Uniwersytet w Lejdzie

Po niemal dwudziestu latach rekord najodleglejszej dotąd odkrytej radiogalaktyki został pobity. Zespół naukowców kierowany przez doktoranta Aayusha Saxena (Uniwersytet w Lejdzie) odkrył radiogalaktykę z czasów kiedy wszechświat miał zaledwie 7 procent swojego obecnego wieku, oddaloną od nas o 12 miliardów lat świetlnych.

Do badań wykorzystano teleskop GMRT (Giant Meter-wave Radio Telescope) w Indiach do wstępnego zidentyfikowania radiogalaktyki. Odległość do tej galaktyki ustalono za pomocą teleskopu Gemini North na Hawajach oraz Large Binocular Telescope w Arizonie mierząc redshift galaktyki.

Redshift na poziomie z = 5,72 oznacza, że obserwujemy galaktykę taką jaką była gdy wszechświat miał zaledwie miliard lat. Oznacza to także, że promieniowanie docierające do nas z tej galaktyki istnieje już od 12 miliardów lat. Zespół badawczy składał się z astronomów z Holandii, Brazylii, Wielkiej Brytanii i Włoch. Artykuł naukowy opisujący wyniki obserwacji został zaakceptowany do publikacji w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Pomiar redshiftu galaktyki pozwala naukowcom ustalić odległość do niej. Im bardziej galaktyka jest od nas oddalona, tym szybciej się od nas oddala. Promieniowanie z tych obiektów wydaje się zatem dla nas bardziej czerwone, co jest związane ze zjawiskiem zwanym efektem Dopplera. Stąd też im wyższa prędkość, z jaką galaktyka się od nas oddala, tym większy redshift.

Radiogalaktyki to bardzo rzadkie obiekty we wszechświecie. Są to kolosalne galaktyki z supermasywnymi czarnymi dziurami w swoich centrach, które aktywnie akreują gaz i pył ze swojego otoczenia. Taka aktywność prowokuje emisję wysokoenergetycznych dżetów, które są w stanie przyspieszać naładowane cząstki znajdujące się w pobliżu supermasywnej czarnej dziury niemal do prędkości światła. Takie dżety są bardzo wyraźnie widoczne w zakresie promieniowania radiowego.

Fakt, że takie galaktyki istnieją w odległym wszechświecie zaskoczył astronomów. Odkrycie takich galaktyk w ekstremalnie dużych odległościach jest niezwykle istotne dla naszej wiedzy o formowaniu i ewolucji galaktyk. Szczegółowe badanie radiogalaktyk rzuca także nowe światło na powstawanie pierwotnych czarnych dziur, które napędzały i regulowały wzrost galaktyk.

Główna autorka opracowania Aayush Saxena (Obserwatorium w Lejdzie) mówi: “Zaskakujące jest jak te galaktyki zgromadziły tak ogromną masę w tak krótkim czasie”. Huub Rottgering, współautor dodaje: “Jasne radiogalaktyki skrywają supermasywne czarne dziury. Zaskakującym jest odkrycie takich obiektów na wczesnym etapie historii wszechświata; czas powstania i wzrostu tych supermasywnych czarnych dziur musiał być dość krótki”.

Jak dotąd od 1999 roku najodleglejsza odkryta radiogalaktyka miała redshift z= 5,19. Następna generacja radioteleskopów, we współpracy z największymi na świecie teleskopami optycznymi i podczerwonymi będzie w stanie odkryć radiogalaktyki w jeszcze większych odległościach.

Źródło: Netherlands Research School for Astronomy