Astronomowie odkrywają prawdziwe kolory ewoluujących galaktyk

Czerwony kwazar: krótka faza przejściowa, w której młody kwazar otoczony jest gazem i pyłem. Faza ta potencjalnie związana jest z młodymi dżetami i silnymi wiatrami, które z czasem rozwiewają otaczający pył. Źródło: S. Munro

Astronomowie zidentyfikowali rzadki moment w życiu jednych z najbardziej energetycznych obiektów we wszechświecie. Kwazary po raz pierwszy zaobserwowano 60 lat temu, ale ich pochodzenie wciąż pozostaje zagadką. Teraz naukowcy z Durham University w Wielkiej Brytanii dostrzegli coś, co według nich jest “krótką przejściową fazą” w rozwoju tych galaktycznych gigantów, a co może rzucić nowe światło na ewolucję kwazarów i ich galaktyk macierzystych. Wyniki badań opublikowano w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kwazary zasilane są energią supermasywnych czarnych dziur znajdujących się w ich centrach, a pożerających ogromne ilości gazu z otoczenia. Są one tysiące razy jaśniejsze od galaktyk takich jak Droga Mleczna, a większość z nich przyjmuje niebieski kolor. Niemniej jednak, znacząca część obserwowanych kwazarów jest czerwona, bowiem obserwujemy je przez ogromne obłoki gazu i pyłu, które nam je przesłaniają.

Konwencjonalna teoria mówi, że czerwone kwazary to w rzeczywistości niebieskie kwazary, które są odwrócone do nas pod kątem. Jednak zespół z Durham wykluczył ten model i wykazał, że czerwone kwazary stanowią prawdopodobnie wynik krótkiej, aczkolwiek gwałtownej, fazy ewolucji galaktyk, w której czarna dziura wyrzuca ogromne ilości energii w otaczające ją obłoki gazu i pyłu. Taki strumień energii wywiewa gaz i pył z otoczenia supermasywnej czarnej dziury, odsłaniając przed nami niebieski kwazar.

Obserwacje wykonywane za pomocą radioteleskopów wspierają tę teorię wskazując, że czarne dziury w centrum czerwonych kwazarów emitują więcej promieniowania radiowego niż te znajdujące się w centrum niebieskich kwazarów.

Niebieski kwazar: nieprzesłonięty kwazar z sygnaturami wyewoluowanych dżetów i mniej ekstremalnych wiatrów, które z czasem hamują procesy gwiazdotwórcze. Źródło: S. Munro

“Nasze wyniki wskazują, że kwazary przechodzą przez krótką fazę przejściową, w której zmieniają kolor czerwony na niebieski wychodząc zza zasłony otaczającego je pyłu i gazu. Jesteśmy przekonani, że obserwujemy rzadki, ale ważny krok w życiu tych galaktycznych bestii, w którym ich czarne dziury zaczynają kształtować swoje otoczenie”.

Czerwony vs niebieski kwazar. Czerwony kwazar: krótka przejściowa faza, w której młody kwazar jest przesłonięty gazem i pyłem. Faza ta wydaje się związana z młodymi dżetami i silnymi wiatrami, które z czasem wywiewają gaz i pył. Niebieski kwazar: odsłonięty kwazar z wyewoluowanymi dżetami i mniej intensywnymi wiatrami. Źródło: S. Munro

Badacze przeanalizowali 10 000 czerwonych i niebieskich kwazarów takich jakie były siedem do 11 miliardów lat temu gdy wszechświat był stosunkowo młody. Dane obserwacyjne pochodziły z przeglądu Sloan Digital Sky Survery oraz z obserwatorium radioastronomicznego Very Large Array.

Badacze przyznają, że opisywane badania mogą nam także powiedzieć więcej o ewolucji galaktyk. Współautor opracowania, prof. David Alexander z Durham University mówi: “Spodziewamy się, że w tej fazie przejściowej energia z supermasywnej czarnej dziury wypala gaz niezbędny d formowania gwiazd”.

Ewolucja galaktyk. Źródło: Gemini Observatory, GMOS-South, NSF

“Bez gazu galaktyka przestaje rosnąć, więc być może obserwujemy jak kwazar ostatecznie kończy życie galaktyki niszcząc to, czym ona się karmi”.

Źródło: RAS

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.