Hubble osiągnął niemożliwe. Tak dokładnie żadnego kwazaru jeszcze nie widzieliśmy

W 1963 roku astronomowie odkryli na niebie intrygujący obiekt. Na pierwszy rzut oka wyglądał jak gwiazda, jednak dokładniejsze oględziny wykazały, że znajduje się on 2,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Z takiej jednak odległości nie mielibyśmy szansy dostrzec pojedynczej gwiazdy. Okazało się, że ten pozornie przypominający gwiazdę obiekt, to niezwykle jasne aktywne jądro galaktyczne, w którego centrum supermasywna czarna dziura pożera olbrzymie ilości materii, emitując przy tym więcej światła, niż cała galaktyka, w której centrum się znajduje. Teraz naukowcy przyjrzeli się temu obiektowi dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej.
Hubble osiągnął niemożliwe. Tak dokładnie żadnego kwazaru jeszcze nie widzieliśmy

Korzystając z niezwykłych możliwości Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, astronomowie po raz pierwszy uzyskali tak szczegółowy obraz bezpośredniego otoczenia kwazaru. Analizowanym przez naukowców kwazarem był wspomniany wyżej pierwszy zidentyfikowany w historii obiekt tego typu, czyli znany od 1963 roku kwazar 3C 273, ponad dziesięciokrotnie jaśniejszy od najjaśniejszych galaktyk eliptycznych.

Czytaj także: Przełomowe odkrycie. Teleskopy na Ziemi dostrzegły pierwsze zderzenie kwazarów na początku wszechświata

Wyniki obserwacji okazały się zaskakujące. Naukowcom udało się zajrzeć w rejon znajdujący się zaledwie 16 000 lat świetlnych od supermasywnej czarnej dziury w centrum kwazara. W tak małej odległości naukowcom udało się dostrzec wiele niezwykłych i niespodziewanych struktur, wśród których szczególnie wyróżnia się zdumiewające włókno materii w kształcie litery L. Naukowcy wskazują, że w bezpośrednim otoczeniu kwazara widać małe galaktyki satelitarne, które stanowią źródło materii opadającej do wnętrza supermasywnej czarnej dziury i utrzymującej aktywność i zaskakującą jasność kwazara.

Warto tutaj dodać, że zajrzenie tak blisko supermasywnej czarnej dziury możliwe było dzięki wykorzystaniu instrumentu STIS, który w tym przypadku posłużył jako koronograf i przesłonił intensywne światło emitowane przez centralny obszar kwazara. W efekcie naukowcy mogli dokładniej przyjrzeć się strukturom zwykle ukrytym w jego blasku i zajrzeć aż osiem razy bliżej niż kiedykolwiek wcześniej.

Źródło: NASA, ESA, Bin Ren (Université Côte d’Azur/CNRS)

W opublikowanym właśnie artykule naukowym naukowcy opisali nie tylko jednak bezpośrednie otoczenie supermasywnej czarnej dziury, ale także rozciągający się na zawrotne 300 000 lat świetlnych strumień materii uciekający z kwazara z prędkością bliską prędkości świata. Tutaj szczególnie wartościowe okazały się dane obserwacyjne z ostatnich 22 lat. Zmiany w tymże strumieniu materii sugerują bowiem, że prędkość jego ucieczki z kwazara przyspiesza wraz ze wzrostem odległości od niego.

Czytaj także: Najjaśniejsze obiekty wszechświata łamią zasady astronomii

Badania doskonale wskazują tutaj, jak oddziaływania między galaktykami wpływają na złożoność aktywności kwazarów. Już wcześniejsze badania bowiem wskazywały, że procesy łączenia się galaktyk kończą się tym, że ku supermasywnej czarnej dziurze opada zwiększona ilość szczątków galaktycznych, tym samym podtrzymując, a nawet wzmagając aktywność samego kwazara.

Kwazar 3C 273 jest nie tylko pierwszym poznanym, ale także najbliższym dotąd obiektem tego typu. Jego względna bliskość pozwala nam badać go dokładniej niż jakikolwiek inny kwazar. Można zatem zakładać, że teraz naukowcy będą chcieli przyjrzeć mu się uważniej także za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, a więc w zakresie promieniowania podczerwonego. Możliwe, że zmiana zakresu promieniowania podczas obserwacji pozwoli nam dostrzec dodatkowe, nieznane jeszcze struktury w bezpośrednim otoczeniu supermasywnej czarnej dziury. Era badania kwazarów i poznawania natury wszechświata na podstawie tych badań dopiero się zaczyna.