Sterrekunde

Hoe naby sou kwasars aan mekaar gewees het?

Hoe naby sou kwasars aan mekaar gewees het?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

My begrip is dat kwasars die vroeë fase van die vorming van sterrestelsels is.

Op die oomblik dat kwasars gevorm het, sou die heelal kleiner gewees het en dus dinge nader aan mekaar.

Oor hoe naby sou kwasars aan mekaar gewees het?


Dit is 'n beeld van twee kwasars, baie naby aan mekaar, "slegs ongeveer 70 duisend ligjare aan die hemel geskei".

Volgens hierdie artikel moes die piekdigtheid ongeveer $ 10 ^ {- 6} $ kwasars per Mpc wees, wat 'n piekgemiddelde afstand tussen twee kwasars van ongeveer 100 Mpc tot gevolg gehad het. (Dichtheid van $ 10 ^ {- 6} $ kwasars per Mpc het een kwasar per kubus van $ 10 ^ 6 Mpc ^ 3 $ tot gevolg, dus gemiddeld een kwasar elk $ sqrt [3] {10 ^ 6 mbox {Mpc} ^ 3} = 100 mbox {Mpc} $)

Met ongeveer 1 miljoen bekende kwasars in die waarneembare heelal kry ek 'n gemiddelde afstand van ongeveer die helfte van die afstand. (Met 'n gerekende ligafstand van ongeveer $ 4 mbox {Gpc} = 4 cdot 3.26 mbox {Gly} = 13.04 mbox {Gly}, ~ ~ $ 'n bietjie minder as die 13.81 Gly ligte reisradius van die waarneembare heelal, is die volume van 'n bol met hierdie radius ongeveer $ frac {4} {3} pi (4 cdot 10 ^ 3 mbox {Mpc}) ^ 3 = 2,68 cdot 10 ^ {11} mbox { Mpc} ^ 3 $. Met 1 miljoen kwasare gaan dit oor een kwasar per $ 268000 mbox {Mpc} ^ 3 $ of een kwasar per $ sqrt [3] {268000 mbox {Mpc} ^ 3} = 64 mbox { Mpc} $ in een dimensie. As gevolg van 'n nie-konstante kwasarfrekwensie oor kosmiese tyd, moes die minimum gemiddelde afstand onder hierdie algehele gemiddelde afstand gewees het. As u die ligafstand gebruik, beskou die hoër digtheid van die vroeëre heelal beter as die beweegafstand van 13,8 miljard jaar na oerknal. 4 Gpc word gebruik as ligte straalstraal om ongeveer te beperk tot rooi verskuiwing z <7, die omvang waar kwasars waargeneem is. 'n Rooi skuif sakrekenaar kan bv gevind word, neem $ H_0 = 70.4 $, $ Omega_m = 0.265 $, $ Omega _ { Lambda} = 0.728 $, en $ z = 7 $.)

Dit lyk asof die piekgetaldigtheid êrens tussen 'n rooi verskuiwing van 2.0 en 2.5 is (die interpretasie van die vraestel). As dit deur toekomstige waarnemings sal blyk dat die piekgetaldigtheid vroeër in die heelal was, kry ons baie korter piekgemiddelde afstande.

U het dus ten minste 'n orde van grootte: êrens tussen 150 en 300 miljoen ligjare (tussen 50 en 100 Mpc, 1 parsek gelyk aan 3,26 ligjare) moes die gemiddelde gemiddelde afstand tussen twee kwasars gewees het. Miskien sal hierdie skatting mettertyd krimp, namate meer (verre) kwasars bekend word.


Kwasars is bloot Active Galactic Nuclei (AGN) wat vanuit die regte hellingshoek vanaf die aarde gesien word. Kwasars is nie 'die vroeë fase van die vorming van sterrestelsels' nie. Daar word tans geglo dat die meeste sterrestelsels (indien nie almal nie) 'n supermassiewe swart gat in hul middel bevat - byvoorbeeld, in die middel van die Melkweg is Boogskutter A * (Sgr A *), wat as 'n swart gat beskou word. met 'n massa van $ sim ! 4.6 keer 10 ^ 6 $ sonmassas! Sgr A * is egter tans nie aktief nie.

Die antwoord op u vraag is dat AGN gewoonlik net so naby is as wat sterrestelsels aan mekaar is. Dit was waar toe die heelal jonger was, was sterrestelsels nader aan mekaar. Soos blyk uit Gerald se skakel, sterf die sterrestelsels vandag nog steeds, sodat AGN soms baie naby kan raak en selfs kan saamsmelt tot 'n nog groter supermassiewe swart gat.

Let ook op volgens ons huidige begrip van die geskiedenis van die heelal het sterrestelsels en AGN nie dadelik gevorm nie. Om sterrestelsels te vorm, moes verstorings van donker materie ontwikkel wat baryoniese materie opgevolg het, wat dan afgekoel en gekondenseer het om sterrestelsels te vorm. Die vorming van supermassiewe swart gate neem ook tyd. Eerstens moet u 'n swart gat skep wat gevorm word uit kern-ineenstortende supernovas van sterre. Dan moet die swart gat massa akkretreer om groot te word, en kleiner swart gate is eintlik minder doeltreffend om massa uit omliggende gaswolke toe te neem as wat groter is. Daarom was daar nooit 'n tydperk waarin die meeste supermassiewe swart gate (en dus kwasars) ooit reg op mekaar was nie.


Hubble sien dubbele kwasars in samevoegende sterrestelsels raak

Hierdie kunstenaar se opvatting toon die briljante lig van twee kwasars wat in die kern van twee sterrestelsels is wat in die chaotiese proses van samesmelting verkeer. Die aantrekkingskrag tussen die twee sterrestelsels strek hulle deur lang getysterte te vorm en 'n vuurstorm van stergeboorte aan te steek. Kwasars is briljante bakens van intense lig vanuit die sentrums van verre sterrestelsels. Hulle word aangedryf deur supermassiewe swart gate wat vallend op voedende materiaal voed. Hierdie voedingswaansin laat 'n stroom straling los wat die gesamentlike lig van miljarde sterre in die gasheerstelsel kan oorskadu. Oor 'n paar tienmiljoene jare sal die swart gate en hul sterrestelsels saamsmelt, en so ook die kwasarpaar, wat 'n selfs massiewe swart gat vorm. 'N Soortgelyke reeks gebeure sal oor 'n paar biljoen jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel saamsmelt met die naburige Andromedastelsel.
Krediet: NASA, ESA en J. Olmsted (STScI)

NASA se Hubble-ruimteteleskoop sien dubbel uit. & # 8221 Tien miljard miljard jaar lank terug in die heelal se verlede, het Hubble-sterrekundiges 'n paar kwasars gevind wat so naby aan mekaar is dat hulle soos 'n enkele voorwerp in die grond lyk - gebaseerde teleskopiese foto's, maar nie in Hubble se kraakvars uitsig nie.

Volgens die navorsers is die kwasars baie naby aan mekaar omdat dit in die kern van twee samevoegende sterrestelsels woon. Die span het die & # 8220daily-dubbelspel & # 8221 gewen deur nog 'n kwasarpaar in 'n ander botsende sterrestelselduo te vind.

'N Kwasar is 'n briljante baken van intense lig vanuit die middel van 'n verre sterrestelsel wat die hele sterrestelsel kan uitsteek. Dit word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat wat gulsig voed op opgeblaasde materiaal, wat 'n stroming van straling ontketen.

& # 8220Ons skat dat daar vir elke 1000 kwasars in die verre heelal een dubbele kwasar is. Om hierdie dubbele kwasars te vind, is dus soos om 'n naald in 'n hooiberg te vind, & # 8221 het hoofnavorser Yue Shen van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign gesê.

Die ontdekking van hierdie vier kwasars bied 'n nuwe manier om botsings tussen sterrestelsels en die samesmelting van supermassiewe swart gate in die vroeë heelal te ondersoek, sê navorsers.

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. Derhalwe moet sterrekundiges teoretiseer dat daar gedurende die tyd baie dubbele kwasars moes wees.

& # 8220 Dit is voorwaar die eerste voorbeeld van dubbele kwasars tydens die piek-tydperk van sterrestelselvorming waarmee ons idees kan ondersoek oor hoe supermassiewe swart gate bymekaar uitkom om uiteindelik 'n binêre vorm te vorm, 'sê Nadia Zakamska, navorsingslid van die navorsingspan. Hopkins Universiteit in Baltimore, Maryland.

Die span se uitslae verskyn in die aanlyn-uitgawe van 1 April van die tydskrif Nature Astronomy.

Shen en Zakamska is lede van 'n span wat Hubble, die Europese Ruimteagentskap en die Gaia-ruimtestandplaas, en die Sloan Digital Sky Survey, sowel as verskeie teleskope op die grond, gebruik om vroegtydig 'n robuuste sensus van kwasarpare op te stel. heelal.

Die waarnemings is belangrik omdat 'n kwasar- en rolrolle in galaktiese ontmoetings 'n kritieke rol speel in die vorming van sterrestelsels, sê die navorsers. Aangesien twee noue sterrestelsels mekaar swaartekragtig begin verdraai, word hul interaksie-tregters in hul onderskeie swart gate gegroei, wat hul kwasars ontsteek.

Met verloop van tyd laat straling van hierdie hoë- & # 8220-gloeilampe kragtige galaktiese winde toe wat die meeste gas uit die samesmeltende sterrestelsels wegvee. Ontneem van gas, stervorming hou op en die sterrestelsels ontwikkel in elliptiese sterrestelsels.

& # 8220Quasars het 'n groot invloed op die vorming van sterrestelsels in die heelal, & # 8221 Zakamska. & # 8220 Die vind van dubbele kwasars in hierdie vroeë tydvak is belangrik omdat ons nou ons jarelange idees oor hoe swart gate en hul gasheerstelsels saam kan ontwikkel, kan toets. & # 8221

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle is egter so oud soos die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie.

Die Hubble-beelde toon dat kwasars binne elke paar slegs ongeveer 10 000 ligjaar van mekaar is. Ter vergelyking, ons son is 26 000 ligjare vanaf die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Die pare gasheerstelsels sal uiteindelik saamsmelt, en dan sal die kwasars ook saamvloei, wat 'n selfs massiewe enkele alleenstaande swart gat tot gevolg het.

Dit was nie maklik om dit te vind nie. Hubble is die enigste teleskoop met 'n skerp visie om terug te kyk na die vroeë heelal en twee noue kwasars te onderskei wat so ver van die aarde af is. Hubble se skerp resolusie alleen is egter nie goed genoeg om hierdie dubbele ligbakens te vind nie.

Sterrekundiges moes eers uitvind waar hulle Hubble moes aanwys om hulle te bestudeer. Die uitdaging is dat die lug bedek is met 'n tapisserie van antieke kwasars wat tien miljard jaar gelede tot lewe gekom het, waarvan slegs 'n klein fraksie dubbel is. Dit het 'n verbeeldingryke en innoverende tegniek geverg wat die hulp van die Europese Ruimteagentskap en sy Gaia-satelliet en die grondgebaseerde Sloan Digital Sky Survey benodig om 'n groep potensiële kandidate saam te stel wat Hubble kon waarneem.

Die Sloan-teleskoop, geleë in Apache Point Observatory in Nieu-Mexiko, produseer driedimensionele kaarte van voorwerpe regoor die lug. Die span het die Sloan-opname deurgegaan om die kwasars te identifiseer om van naderby te bestudeer.

Die navorsers het daarna die Gaia-sterrewag ingeroep om potensiële kandidate vir dubbele kwasare te help bepaal. Gaia meet die posisies, afstande en bewegings van nabygeleë hemelse voorwerpe baie presies. Maar die span het 'n nuwe, innoverende toepassing vir Gaia ontwerp wat gebruik kan word om die verre heelal te verken. Hulle het die sterrewag se databasis gebruik om kwasars te soek wat die skynbare beweging van sterre in die omgewing naboots. Die kwasars verskyn as enkele voorwerpe in die Gaia-data. Gaia kan egter 'n subtiele, onverwagse & # 8220jiggle & # 8221 optel in die oënskynlike posisie van sommige van die kwasars wat dit waarneem.

Die kwasars beweeg nie op 'n meetbare manier deur die ruimte nie, maar in plaas daarvan kan hulle gekibbel wees as 'n ewekansige ligskommeling, want elke lid van die kwasarpaar wissel in helderheid. Kwasars flikker in helderheid op tydskale van dae tot maande, afhangende van hul swart gat en voedingsplan.

Hierdie afwisselende helderheid tussen die kwasarpaar is soortgelyk aan die sien van 'n spoorwegoorgangsein op 'n afstand. Aangesien die ligte aan beide kante van die stilstaande sein afwisselend flikker, gee die teken die illusie van & # 8220jiggling. & # 8221

Toe die eerste vier teikens met Hubble waargeneem is, het die helder visie aan die lig gebring dat twee van die teikens twee noue pare kwasars is. Volgens die navorsers was dit 'n & # 8220 gloeilampoomblik & # 8221 wat hul plan bevestig het om Sloan, Gaia en Hubble te gebruik om te soek na die antieke, ontwykende dubbele kragstasies.

Die spanlid Xin Liu van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign het die Hubble-bevestiging 'n gelukkige verrassing genoem. & # 8221. Sy het lank op dubbele kwasars nader aan die aarde gejag met behulp van verskillende tegnieke met teleskope op die grond. & # 8220Die nuwe tegniek kan nie net dubbele kwasars baie verder weg ontdek nie, maar dit is baie doeltreffender as die metodes wat ons voorheen gebruik het, & # 8221 het sy gesê.

Hulle Nature Astronomy-artikel is 'n konsep wat 'n goeie idee is en wat regtig toon dat ons doelgerigte soeke na dubbele kwasars baie doeltreffend is, 'het Hsiang-Chih Hwang, 'n gegradueerde student aan die Johns Hopkins Universiteit en die hoofondersoeker van die Hubble, gesê. program. & # 8220Dit open 'n nuwe rigting waar ons baie meer interessante stelsels kan ophoop om op te volg, wat sterrekundiges nie met vorige tegnieke of datastelle kon doen nie. & # 8221

Die span het ook opvolgwaarnemings verkry met die National Science Foundation NOIRLab en Gemini-teleskope. & # 8220Gemini se ruimtelik-opgeloste spektroskopie kan interlopers onomwonde verwerp as gevolg van toevallige superposisies van nie-geassosieerde ster-kwasarstelsels, waar die voorgrondster toevallig in lyn is met die agtergrondkwasar, & # 8221 het die spanlid Yu-Ching Chen, 'n gegradueerde student gesê. aan die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Alhoewel die span oortuig is van hul uitslag, sê hulle daar is 'n geringe kans dat die Hubble-kiekies dubbele beelde van dieselfde kwasar geneem het, 'n illusie wat veroorsaak word deur gravitasie-lens. Hierdie verskynsel kom voor wanneer die swaartekrag van 'n massiewe voorgrondstelsel die lig van die agtergrondkwasar verdeel en in twee spieëlbeelde versterk. Die navorsers meen egter dat hierdie scenario hoogs onwaarskynlik is omdat Hubble geen sterrestelsels op die voorgrond naby die twee kwasarpare opgespoor het nie.

Galaktiese samesmeltings was miljarde jare gelede volop, maar 'n paar gebeur steeds vandag. Een voorbeeld is NGC 6240, 'n nabygeleë stelsel van samevoegende sterrestelsels met twee en moontlik selfs drie supermassiewe swart gate. 'N Nader noue samesmelting sal binne 'n paar miljard jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel met die naburige Andromeda-sterrestelsel bots. Die galaktiese twis sou waarskynlik die supermassiewe swart gate in die kern van elke sterrestelsel voed en dit as kwasars ontsteek.

Toekomstige teleskope kan meer insig bied in hierdie samesmeltingstelsels. NASA se James Webb-ruimteteleskoop, 'n infrarooi sterrewag wat later vanjaar van stapel gestuur word, sal die kwasars en die gasheersterrestelsels ondersoek. Webb sal die handtekeninge van galaktiese samesmeltings toon, soos die verspreiding van sterlig en die lang stroom gas wat uit die sterrestelsels wat wissel.

Die Hubble-ruimteteleskoop is 'n projek van internasionale samewerking tussen NASA en ESA (Europese Ruimteagentskap). NASA en Goddard Space Flight Centre in Greenbelt, Maryland, bestuur die teleskoop. Die Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, doen wetenskaplike operasies van Hubble. STScI word vir NASA bedryf deur die Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C.

Illustrasie van kunstenaars: NASA, ESA en J. Olmsted (STScI)

Wetenskap: NASA, ESA, Y. Shen en X. Liu (Universiteit van Illinois, Urbana-Champaign), en H.-C. Hwang en N. Zakamska (Johns Hopkins Universiteit)

Mediakontakte:

Claire Andreoli
NASA & # 8217 s Goddard Space Flight Centre, Greenbelt, Maryland
301-286-1940
[email protected]

Donna Weaver / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland
410-338-4493 / 410-338-4514
[email protected] / v[email protected]

Wetenskapskontakte:

Yue Shen / Xin Liu
Universiteit van Illinois, Urbana-Champaign
[email protected] / [email protected]

Hsiang-Chih Hwang / Nadia Zakamska
Johns Hopkins Universiteit, Baltimore, Maryland
hch


Hubble sien dubbele kwasars in samevoegende sterrestelsels raak

Die Hubble-ruimteteleskoop van die NASA kyk dubbel. & Quot; Tien miljard miljard jaar lank terug in die heelal en die verlede, het Hubble-sterrekundiges 'n paar kwasars gevind wat so naby aan mekaar is dat hulle op 'n grondgebaseerde teleskopiese foto's soos 'n enkele voorwerp lyk, maar nie in die Hubble & rsquos skerp aansig nie.

Volgens die navorsers is die kwasars baie naby aan mekaar omdat dit in die kern van twee samevoegende sterrestelsels woon. Die span het die & quotdaily double & quot gewen deur nog 'n kwasarpaar in 'n ander botsende sterrestelselduo te vind.

'N Kwasar is 'n briljante baken van intense lig vanuit die middel van 'n verre sterrestelsel wat die hele sterrestelsel kan uitsteek. Dit word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat wat gulsig voed op opgeblaasde materiaal, wat 'n stroming van straling ontketen.

Satellietladingvragmark - Voorspellings tot 2026

volgens tipe (kommunikasie, beelde, sagteware-gedefinieerde loonvrag, navigasie), satelliet (CubeSat, klein satelliet, medium satelliet, groot satelliet), baan, toepassing, eindgebruiker, frekwensie en streek

& quotOns skat dat daar in die verre heelal een dubbele kwasar is. Om hierdie dubbele kwasars te vind, is dus soos om 'n naald in 'n hooiberg te vind, & quot; het hoofnavorser Yue Shen van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign gesê.

Die ontdekking van hierdie vier kwasars bied 'n nuwe manier om botsings tussen sterrestelsels en die samesmelting van supermassiewe swart gate in die vroeë heelal te ondersoek, sê navorsers.

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. Derhalwe moet sterrekundiges teoretiseer dat daar gedurende die tyd baie dubbele kwasars moes wees.

& quot Dit is voorwaar die eerste voorbeeld van dubbele kwasars tydens die toppunt van sterrestelselvorming waarmee ons idees kan ondersoek oor hoe supermassiewe swart gate bymekaarkom om uiteindelik 'n binêre vorm te vorm, "het Nadia Zakamska, navorsingslid van die Johns Hopkins Universiteit in Baltimore, gesê. , Maryland.

Die resultate van die span verskyn in die aanlyn-uitgawe van 1 April van die tydskrif Nature Astronomy.

Shen en Zakamska is lede van 'n span wat Hubble, die Europese Ruimteagentskap & # 39; s Gaia-ruimteobservatorium, en die Sloan Digital Sky Survey, sowel as verskeie teleskope op die grond, gebruik om 'n robuuste sensus van kwasarpare vroeg op te stel. heelal.

Die waarnemings is belangrik omdat 'n kwasar-rol in galaktiese ontmoetings 'n kritieke rol speel in die vorming van sterrestelsels, sê die navorsers. Aangesien twee noue sterrestelsels mekaar swaartekragtig begin verdraai, word hul interaksie-tregters in hul onderskeie swart gate gegroei, wat hul kwasars ontsteek.

Met verloop van tyd laat straling van hierdie hoë-intensiteit- en gloeilampe & quot kragtige galaktiese winde plaas, wat die meeste gas uit die samesmeltende sterrestelsels wegvee. Ontneem van gas, stervorming hou op en die sterrestelsels ontwikkel in elliptiese sterrestelsels.

& quotQuasars het 'n groot invloed op die vorming van sterrestelsels in die heelal, "het Zakamska gesê. & quot Om dubbele kwasars in hierdie vroeë tydvak te vind, is belangrik omdat ons nou ons jarelange idees oor hoe swart gate en hul gasheerstelsels saam kan ontwikkel, kan toets. & quot

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle is egter so oud soos die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie.

Die Hubble-beelde toon dat kwasars binne elke paar slegs ongeveer 10 000 ligjaar van mekaar is. Ter vergelyking, ons son is 26 000 ligjare vanaf die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Die pare gasheerstelsels sal uiteindelik saamsmelt, en dan sal die kwasars ook saamvloei, wat 'n selfs massiewe enkele alleenstaande swart gat tot gevolg het.

Om dit te vind was nie maklik nie. Hubble is die enigste teleskoop met 'n skerp visie om terug te kyk na die vroeë heelal en twee noue kwasars te onderskei wat so ver van die aarde af is. Die skerp resolusie van Hubble alleen is egter nie goed genoeg om hierdie dubbele ligbakkies te vind nie.

Sterrekundiges moes eers uitvind waar hulle Hubble moes aanwys om hulle te bestudeer. Die uitdaging is dat die lug bedek is met 'n tapisserie van antieke kwasars wat tien miljard jaar gelede tot lewe gekom het, waarvan slegs 'n klein fraksie dubbel is. Dit vereis 'n verbeeldingryke en innoverende tegniek wat die hulp van die Europese Ruimteagentskap en die Gaia-satelliet en die grondgebaseerde Sloan Digital Sky Survey benodig om 'n groep potensiële kandidate saam te stel wat Hubble kan waarneem.

Die Sloan-teleskoop, geleë in Apache Point Observatory in Nieu-Mexiko, produseer driedimensionele kaarte van voorwerpe regoor die lug. Die span het die Sloan-opname deurgegaan om die kwasars te identifiseer om van naderby te bestudeer.

Die navorsers het daarna die Gaia-sterrewag ingeroep om potensiële kandidate vir dubbele kwasare te help bepaal. Gaia meet die posisies, afstande en bewegings van nabygeleë hemelse voorwerpe baie presies. Maar die span het 'n nuwe, innoverende toepassing vir Gaia ontwerp wat gebruik kan word om die verre heelal te verken. Hulle het die observatorium se databasis gebruik om kwasars te soek wat die skynbare beweging van sterre in die omgewing naboots. Die kwasars verskyn as enkele voorwerpe in die Gaia-data. Gaia kan egter 'n subtiele, onverwagte & quotjiggle & quot optel in die oënskynlike posisie van sommige van die kwasars wat dit waarneem.

Die kwasars beweeg nie op enige meetbare manier deur die ruimte nie, maar in plaas daarvan kan hulle getjank wees as 'n ewekansige ligskommeling, aangesien elke lid van die kwasarpaar in helderheid wissel. Kwasars flikker in helderheid op tydskale van dae tot maande, afhangende van hul swart gat en die voerskedule.

Hierdie afwisselende helderheid tussen die kwasarpaar is soortgelyk aan die sien van 'n spoorwegoorgangsein op 'n afstand. Aangesien die ligte aan weerskante van die stilstaande sein afwisselend flikker, gee die teken die illusie van & quotjiggling. & Quot

Toe die eerste vier teikens met Hubble waargeneem is, het die helder visie aan die lig gebring dat twee van die teikens twee noue pare kwasars is. Volgens die navorsers was dit 'n & quot; gloeilamp-oomblik & quot wat hul plan bevestig het om Sloan, Gaia en Hubble te gebruik om te soek na die antieke, ontwykende dubbele kragstasies.

Die spanlid Xin Liu van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign noem die Hubble-bevestiging 'n wonderlike verrassing. & Quot Sy soek al lank na dubbele kwasars nader aan die aarde met behulp van verskillende tegnieke met teleskope op die grond. & quot Die nuwe tegniek kan nie net dubbele kwasars baie verder weg ontdek nie, maar dit is baie doeltreffender as die metodes wat ons voorheen gebruik het, & quot;

Hul artikel oor natuurastronomie is 'n konsepbestendige idee wat regtig toon dat ons doelgerigte soeke na dubbele kwasars baie doeltreffend is, 'het die spanlid Hsiang-Chih Hwang, 'n gegradueerde student aan die Johns Hopkins Universiteit en die hoofondersoeker van die Hubble-program, gesê. & quot Dit open 'n nuwe rigting waar ons baie interessanter stelsels kan opbou om op te volg, wat sterrekundiges nie met vorige tegnieke of datastelle kon doen nie. & quot

Die span het ook opvolgwaarnemings verkry met die National Science Foundation NOIRLab & # 39s Gemini-teleskope. & quotGemini & rsquos ruimtelik-opgeloste spektroskopie kan interlopers onomwonde verwerp as gevolg van toevallige superposisies van nie-geassosieerde ster-kwasar stelsels, waar die voorgrondster toevallig in lyn is met die agtergrond kwasar, & quot het die spanlid Yu-Ching Chen, 'n gegradueerde student aan die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Alhoewel die span oortuig is van hul uitslag, sê hulle daar is 'n geringe kans dat die Hubble-kiekies dubbele beelde van dieselfde kwasar geneem het, 'n illusie wat veroorsaak word deur gravitasie-lens. Hierdie verskynsel kom voor wanneer die swaartekrag van 'n massiewe voorgrondstelsel die lig van die agtergrondkwasar verdeel en in twee spieëlbeelde versterk. Die navorsers meen egter dat hierdie scenario hoogs onwaarskynlik is omdat Hubble geen sterrestelsels op die voorgrond naby die twee kwasarpare opgespoor het nie.

Galaktiese samesmeltings was miljarde jare gelede volop, maar 'n paar gebeur steeds vandag. Een voorbeeld is NGC 6240, 'n nabygeleë stelsel van samevoegende sterrestelsels met twee en moontlik selfs drie supermassiewe swart gate. 'N Nader noue samesmelting sal binne 'n paar miljard jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel met die naburige Andromeda-sterrestelsel bots. Die galaktiese twis sou waarskynlik die supermassiewe swart gate in die kern van elke sterrestelsel voed en dit as kwasars ontsteek.

Toekomstige teleskope kan meer insig bied in hierdie samesmeltingstelsels. Die James Webb-ruimteteleskoop van die NASA, 'n infrarooi-sterrewag wat later vanjaar van stapel gestuur word, sal die kwasars en gasheerstelsels ondersoek. Webb sal die handtekeninge van galaktiese samesmeltings toon, soos die verspreiding van sterlig en die lang stroom gas wat uit die sterrestelsels wat wissel.


Hubble sien dubbele kwasars in samevoegende sterrestelsels raak

NASA se Hubble-ruimteteleskoop sien dubbel uit. & # 8221 Tien miljard miljard jaar lank terug in die heelal se verlede, het Hubble-sterrekundiges 'n paar kwasars gevind wat so naby aan mekaar is dat hulle soos 'n enkele voorwerp in die grond lyk - gebaseerde teleskopiese foto's, maar nie in Hubble se kraakvars uitsig nie.

Volgens die navorsers is die kwasars baie naby aan mekaar omdat dit in die kern van twee samevoegende sterrestelsels woon. Die span het die & # 8220daily-dubbelspel & # 8221 gewen deur nog 'n kwasarpaar in 'n ander botsende sterrestelselduo te vind.

'N Kwasar is 'n briljante baken van intense lig vanuit die middel van 'n verre sterrestelsel wat die hele sterrestelsel kan uitsteek. Dit word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat wat gulsig voed op opgeblaasde materiaal, wat 'n stroming van straling ontketen.

& # 8220Ons skat dat daar vir elke 1000 kwasars in die verre heelal een dubbele kwasar is. Om hierdie dubbele kwasars te vind, is dus soos om 'n naald in 'n hooiberg te vind, & # 8221 het hoofnavorser Yue Shen van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign gesê.

Die ontdekking van hierdie vier kwasars bied 'n nuwe manier om botsings tussen sterrestelsels en die samesmelting van supermassiewe swart gate in die vroeë heelal te ondersoek, sê navorsers.

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. Derhalwe moet sterrekundiges teoretiseer dat daar gedurende die tyd baie dubbele kwasars moes wees.

& # 8220 Dit is voorwaar die eerste voorbeeld van dubbele kwasars tydens die piek-tydperk van sterrestelselvorming waarmee ons idees kan ondersoek oor hoe supermassiewe swart gate bymekaar uitkom om uiteindelik 'n binêre vorm te vorm, 'sê Nadia Zakamska, navorsingslid van die navorsingspan. Hopkins Universiteit in Baltimore, Maryland.

Die span se uitslae verskyn in die aanlyn-uitgawe van 1 April van die tydskrif Nature Astronomy.

Shen en Zakamska is lede van 'n span wat Hubble, die Europese Ruimteagentskap en die Gaia-ruimtestandplaas, en die Sloan Digital Sky Survey, sowel as verskeie teleskope op die grond, gebruik om vroegtydig 'n robuuste sensus van kwasarpare op te stel. heelal.

Die waarnemings is belangrik omdat 'n kwasar- en rolrolle in galaktiese ontmoetings 'n kritieke rol speel in die vorming van sterrestelsels, sê die navorsers. Aangesien twee noue sterrestelsels mekaar swaartekragtig begin verdraai, word hul interaksie-tregters in hul onderskeie swart gate gegroei, wat hul kwasars ontsteek.

Met verloop van tyd laat straling van hierdie hoë- & # 8220-gloeilampe kragtige galaktiese winde toe wat die meeste gas uit die samesmeltende sterrestelsels wegvee. Ontneem van gas, stervorming hou op en die sterrestelsels ontwikkel in elliptiese sterrestelsels.

& # 8220Quasars het 'n groot invloed op die vorming van sterrestelsels in die heelal, & # 8221 Zakamska. & # 8220 Die vind van dubbele kwasars in hierdie vroeë tydvak is belangrik omdat ons nou ons jarelange idees oor hoe swart gate en hul gasheerstelsels saam kan ontwikkel, kan toets. & # 8221

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle is egter so oud soos die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie.

Die Hubble-beelde toon dat kwasars binne elke paar slegs ongeveer 10 000 ligjaar van mekaar is. Ter vergelyking, ons son is 26 000 ligjare vanaf die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Die pare gasheerstelsels sal uiteindelik saamsmelt, en dan sal die kwasars ook saamvloei, wat 'n selfs massiewe enkele alleenstaande swart gat tot gevolg het.

Dit was nie maklik om dit te vind nie. Hubble is die enigste teleskoop met 'n skerp visie om terug te kyk na die vroeë heelal en twee noue kwasars te onderskei wat so ver van die aarde af is. Hubble se skerp resolusie alleen is egter nie goed genoeg om hierdie dubbele ligbakens te vind nie.

Sterrekundiges moes eers uitvind waar hulle Hubble moes aanwys om hulle te bestudeer. Die uitdaging is dat die lug bedek is met 'n tapisserie van antieke kwasars wat tien miljard jaar gelede tot lewe gekom het, waarvan slegs 'n klein fraksie dubbel is. Dit het 'n verbeeldingryke en innoverende tegniek geverg wat die hulp van die Europese Ruimteagentskap en sy Gaia-satelliet en die grondgebaseerde Sloan Digital Sky Survey benodig om 'n groep potensiële kandidate saam te stel wat Hubble kon waarneem.

Die Sloan-teleskoop, geleë in Apache Point Observatory in Nieu-Mexiko, produseer driedimensionele kaarte van voorwerpe regoor die lug. Die span het die Sloan-opname deurgegaan om die kwasars te identifiseer om van naderby te bestudeer.

Die navorsers het daarna die Gaia-sterrewag ingeroep om potensiële kandidate vir dubbele kwasare te help bepaal. Gaia meet die posisies, afstande en bewegings van nabygeleë hemelse voorwerpe baie presies. Maar die span het 'n nuwe, innoverende toepassing vir Gaia ontwerp wat gebruik kan word om die verre heelal te verken. Hulle het die sterrewag se databasis gebruik om kwasars te soek wat die skynbare beweging van sterre in die omgewing naboots. Die kwasars verskyn as enkele voorwerpe in die Gaia-data. Gaia kan egter 'n subtiele, onverwagse & # 8220jiggle & # 8221 optel in die oënskynlike posisie van sommige van die kwasars wat dit waarneem.

Die kwasars beweeg nie op 'n meetbare manier deur die ruimte nie, maar in plaas daarvan kan hulle gekibbel wees as 'n ewekansige ligskommeling, want elke lid van die kwasarpaar wissel in helderheid. Kwasars flikker in helderheid op tydskale van dae tot maande, afhangende van hul swart gat en voedingsplan.

Hierdie afwisselende helderheid tussen die kwasarpaar is soortgelyk aan die sien van 'n spoorwegoorgangsein op 'n afstand. Aangesien die ligte aan beide kante van die stilstaande sein afwisselend flikker, gee die teken die illusie van & # 8220jiggling. & # 8221

Toe die eerste vier teikens met Hubble waargeneem is, het die helder visie aan die lig gebring dat twee van die teikens twee noue pare kwasars is. Volgens die navorsers was dit 'n & # 8220 gloeilampoomblik & # 8221 wat hul plan bevestig het om Sloan, Gaia en Hubble te gebruik om te soek na die antieke, ontwykende dubbele kragstasies.

Die spanlid Xin Liu van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign het die Hubble-bevestiging 'n gelukkige verrassing genoem. & # 8221. Sy het lank op dubbele kwasars nader aan die aarde gejag met behulp van verskillende tegnieke met teleskope op die grond. & # 8220Die nuwe tegniek kan nie net dubbele kwasars baie verder weg ontdek nie, maar dit is baie doeltreffender as die metodes wat ons voorheen gebruik het, & # 8221 het sy gesê.

Hulle Nature Astronomy-artikel is 'n konsep wat 'n goeie idee is en wat regtig toon dat ons doelgerigte soeke na dubbele kwasars baie doeltreffend is, 'het Hsiang-Chih Hwang, 'n gegradueerde student aan die Johns Hopkins Universiteit en die hoofondersoeker van die Hubble, gesê. program. & # 8220Dit open 'n nuwe rigting waar ons baie meer interessante stelsels kan ophoop om op te volg, wat sterrekundiges nie met vorige tegnieke of datastelle kon doen nie. & # 8221

Die span het ook opvolgwaarnemings verkry met die National Science Foundation NOIRLab en Gemini-teleskope. & # 8220Gemini se ruimtelik-opgeloste spektroskopie kan interlopers onomwonde verwerp as gevolg van toevallige superposisies van nie-geassosieerde ster-kwasarstelsels, waar die voorgrondster toevallig in lyn is met die agtergrondkwasar, & # 8221 het die spanlid Yu-Ching Chen, 'n gegradueerde student gesê. aan die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Alhoewel die span oortuig is van hul uitslag, sê hulle daar is 'n geringe kans dat die Hubble-kiekies dubbele beelde van dieselfde kwasar geneem het, 'n illusie wat veroorsaak word deur gravitasie-lens. Hierdie verskynsel kom voor wanneer die swaartekrag van 'n massiewe voorgrondstelsel die lig van die agtergrondkwasar verdeel en in twee spieëlbeelde versterk. Die navorsers meen egter dat hierdie scenario hoogs onwaarskynlik is omdat Hubble geen sterrestelsels op die voorgrond naby die twee kwasarpare opgespoor het nie.

Galaktiese samesmeltings was miljarde jare gelede volop, maar 'n paar gebeur steeds vandag. Een voorbeeld is NGC 6240, 'n nabygeleë stelsel van samevoegende sterrestelsels met twee en moontlik selfs drie supermassiewe swart gate. 'N Nader noue samesmelting sal binne 'n paar miljard jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel met die naburige Andromeda-sterrestelsel bots. Die galaktiese twis sou waarskynlik die supermassiewe swart gate in die kern van elke sterrestelsel voed en dit as kwasars ontsteek.

Toekomstige teleskope kan meer insig bied in hierdie samesmeltingstelsels. NASA se James Webb-ruimteteleskoop, 'n infrarooi sterrewag wat later vanjaar van stapel gestuur word, sal die kwasars en die gasheersterrestelsels ondersoek. Webb sal die handtekeninge van galaktiese samesmeltings toon, soos die verspreiding van sterlig en die lang stroom gas wat uit die sterrestelsels wat wissel.

Die Hubble-ruimteteleskoop is 'n projek van internasionale samewerking tussen NASA en ESA (Europese Ruimteagentskap). NASA en Goddard Space Flight Centre in Greenbelt, Maryland, bestuur die teleskoop. Die Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, doen wetenskaplike operasies van Hubble. STScI word vir NASA bedryf deur die Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C.

Illustrasie van kunstenaars: NASA, ESA en J. Olmsted (STScI)

Wetenskap: NASA, ESA, Y. Shen en X. Liu (Universiteit van Illinois, Urbana-Champaign), en H.-C. Hwang en N. Zakamska (Johns Hopkins Universiteit)

Mediakontakte:

NASA & # 8217 s Goddard Space Flight Centre, Greenbelt, Maryland

Donna Weaver / Ray Villard

Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland

Wetenskapskontakte:

Universiteit van Illinois, Urbana-Champaign

Hsiang-Chih Hwang / Nadia Zakamska

Johns Hopkins Universiteit, Baltimore, Maryland

Mediakontak
Claire Andreoli
[e-pos & # 160beskerm]

Oorspronklike bron

https: / / www. nasa. gov / feature / goddard / 2021 / hubble-spots-double-quasars-in-merging-galaxies


Hubble sien dubbele kwasars in samevoegende sterrestelsels raak

Hierdie simulasie toon die briljante, flikkerende lig uit 'n paar kwasars. Sterrekundiges het in 'n onlangse studie afgelei dat die knipperende lig 'n teken is van die aanwesigheid van twee kwasars en nie 'n enkele voorwerp nie. Kwasars lê in die harte van sterrestelsels. Hulle word aangesteek deur monsterswart gate wat gulsig voed op vervalle materie, wat 'n stroom straling ontketen. Die lig van 'n kwasar wissel in helderheid, gebaseer op hoeveel materiaal sy swart gat destyds opslurp. Hierdie kwasarpaar giet lig uit omdat hul sterrestelsels besig is om saam te smelt, wat baie brandstof bied vir hul honger swart gate. Die kwasars verskyn naby mekaar omdat hulle ook saam met hul sterrestelsels besig is om saam te smelt. Die kwasars is die eerste keer geïdentifiseer deur die Gaia-ruimtetuig van die Europese Ruimtevaartuig, wat klein veranderinge in die helderheid van sterre meet. Die kwasarpaar is te ver vir Gaia om op te los. In plaas daarvan lyk die paar soos 'n enkele helder voorwerp. Gaia het egter ook 'n skynbare 'kekkel' in die lig gemeet. Die "jiggle" is 'n sein van die onafhanklike flikkerende lig tussen twee afsonderlike kwasare, soortgelyk aan 'n paar afwisselende ligte op 'n spoorwegoorgangsein. Die Hubble-ruimteteleskoop is skerp genoeg om die kwasarpaar, wat sterrekundiges uit die Gaia-data vermoed het, op te los.

Newswise & # 8212 Hubble-ruimteteleskoop van NASA sien 'dubbel'. Om tien miljard jaar terug te kyk na die heelal se verlede. Hubble-sterrekundiges het 'n paar kwasars gevind wat so naby aan mekaar is dat hulle op grondgebaseerde teleskopiese foto's soos 'n enkele voorwerp lyk, maar nie in die Hubble & rsquos-weergawe nie.

Volgens die navorsers is die kwasars baie naby aan mekaar omdat dit in die kern van twee samevoegende sterrestelsels woon. Die span het die 'daaglikse dubbelspel' gewen deur nog 'n kwasarpaar in 'n ander botsende sterrestelselduo te vind.

'N Kwasar is 'n briljante baken van intense lig vanuit die middel van 'n verre sterrestelsel wat die hele sterrestelsel kan uitsteek. Dit word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat wat gulsig voed op opgeblaasde materiaal, wat 'n stroming van straling ontketen.

"Ons skat dat daar vir elke 1000 kwasars in die verre heelal een dubbele kwasar is. Die vind van hierdie dubbele kwasars is dus soos om 'n naald in 'n hooiberg te vind," het hoofnavorser Yue Shen van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign gesê.

Die ontdekking van hierdie vier kwasars bied 'n nuwe manier om botsings tussen sterrestelsels en die samesmelting van supermassiewe swart gate in die vroeë heelal te ondersoek, sê navorsers.

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. Derhalwe moet sterrekundiges teoretiseer dat daar gedurende die tyd baie dubbele kwasars moes wees.

"Dit is werklik die eerste voorbeeld van dubbele kwasars tydens die piekperiode van sterrestelselvorming waarmee ons idees kan ondersoek oor hoe supermassiewe swart gate bymekaarkom om uiteindelik 'n binêre vorm te vorm," het Nadia Zakamska, lid van die navorsingspan, van die Johns Hopkins Universiteit in Baltimore, Maryland.

Die span se uitslae verskyn in die aanlyn-uitgawe van 1 April van die tydskrif Nature Astronomy.

Shen en Zakamska is lid van 'n span wat Hubble, die Ruia-sterrewag van die Europese Ruimte-agentskap, en die Sloan Digital Sky Survey, sowel as verskeie teleskope op die grond, gebruik om 'n robuuste sensus van kwasarpare in die vroeë heelal op te stel.

Die waarnemings is belangrik omdat die rol van 'n kwasar in galaktiese ontmoetings 'n belangrike rol speel in die vorming van sterrestelsels, sê die navorsers. Aangesien twee noue sterrestelsels mekaar swaartekragtig begin verdraai, word hul interaksie-tregters in hul onderskeie swart gate gegroei, wat hul kwasars ontsteek.

Met verloop van tyd laat straling van hierdie "gloeilampe" kragtige galaktiese winde toe wat die meeste gas uit die samesmeltende sterrestelsels wegvee. Ontneem van gas, stervorming hou op en die sterrestelsels ontwikkel in elliptiese sterrestelsels.

"Kwasars het 'n groot invloed op die vorming van sterrestelsels in die heelal," het Zakamska gesê. "Dit is belangrik om dubbele kwasars in hierdie vroeë tydvak te vind, want ons kan nou ons jarelange idees oor hoe swart gate en hul gasheerstelsels saam ontwikkel, toets."

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle woon egter so ver terug in die tyd as die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie.

Die Hubble-beelde toon dat kwasars binne elke paar slegs ongeveer 10 000 ligjaar van mekaar is. Ter vergelyking, ons son is 26 000 ligjare vanaf die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Die pare gasheerstelsels sal uiteindelik saamsmelt, en dan sal die kwasars ook saamvloei, wat 'n selfs massiewe enkele alleenstaande swart gat tot gevolg het.

Dit was nie maklik om dit te vind nie. Hubble is die enigste teleskoop met 'n skerp visie om terug te kyk na die vroeë heelal en twee noue kwasars te onderskei wat so ver van die aarde af is. Die skerp resolusie van Hubble alleen is egter nie goed genoeg om hierdie dubbele ligbakens te vind nie.

Sterrekundiges moes eers uitvind waar hulle Hubble moes aanwys om hulle te bestudeer. Die uitdaging is dat die lug bedek is met 'n tapisserie van antieke kwasars wat tien miljard jaar gelede tot lewe gekom het, waarvan slegs 'n klein fraksie dubbel is. Dit vereis 'n verbeeldingryke en innoverende tegniek wat die hulp van die Europese Ruimte-agentskap se Gaia-satelliet en die grondgebaseerde Sloan Digital Sky Survey benodig om 'n groep potensiële kandidate saam te stel wat Hubble kan waarneem.

Die Sloan-teleskoop, geleë in Apache Point Observatory in Nieu-Mexiko, produseer driedimensionele kaarte van voorwerpe regoor die lug. Die span het die Sloan-opname deurgegee om die kwasars te identifiseer om van naderby te bestudeer.

Die navorsers het daarna die Gaia-sterrewag ingeroep om potensiële kandidate vir dubbele kwasare te help bepaal. Gaia meet die posisies, afstande en bewegings van nabygeleë hemelse voorwerpe baie presies. Maar die span het 'n nuwe, innoverende toepassing vir Gaia ontwerp wat gebruik kan word om die verre heelal te verken. Hulle het die observatorium se databasis gebruik om kwasars te soek wat die skynbare beweging van sterre in die omgewing naboots. Die kwasars verskyn as enkele voorwerpe in die Gaia-data. Gaia kan egter 'n subtiele, onverwagse "jiggle" optel in die oënskynlike posisie van sommige van die kwasars wat dit waarneem.

Die kwasars beweeg nie op 'n meetbare manier deur die ruimte nie, maar in plaas daarvan kan hulle kekkel 'n bewys wees van willekeurige ligskommelings, aangesien elke lid van die kwasarpaar in helderheid wissel. Kwasars flikker in helderheid op tydskale van dae tot maande, afhangende van hul voedingsplan van hul swart gat.

Hierdie afwisselende helderheid tussen die kwasarpaar is soortgelyk aan die sien van 'n spoorwegoorgangsein op 'n afstand. Aangesien die ligte aan beide kante van die stilstaande sein afwisselend flikker, gee die teken die illusie van 'kekkelend'.

Toe die eerste vier teikens met Hubble waargeneem is, het die helder visie aan die lig gebring dat twee van die teikens twee noue pare kwasars is. Volgens die navorsers was dit 'n 'gloeilamp-oomblik' wat hul plan bevestig om Sloan, Gaia en Hubble te gebruik om op die ou, ontwykende dubbele kragstasies te jag.

Die spanlid Xin Liu van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign noem die bevestiging van Hubble 'n "gelukkige verrassing." Sy het lank gejag na dubbele kwasars nader aan die aarde met behulp van verskillende tegnieke met teleskope op die grond. "Die nuwe tegniek kan nie net dubbele kwasars baie verder weg ontdek nie, maar dit is baie doeltreffender as die metodes wat ons voorheen gebruik het," het sy gesê.

Hul Nature Astronomy-artikel is 'n bewys van konsep wat regtig toon dat ons doelgerigte soeke na dubbele kwasars baie doeltreffend is, 'het die spanlid Hsiang-Chih Hwang, 'n gegradueerde student aan die Johns Hopkins Universiteit en die hoofondersoeker van die Hubble-program, gesê. "Dit open 'n nuwe rigting waar ons baie interessanter stelsels kan opbou om op te volg, wat sterrekundiges nie met vorige tegnieke of datastelle kon doen nie."

Die span het ook opvolgwaarnemings verkry met die Gemini-teleskope van die National Science Foundation NOIRLab. "Tweeling se ruimtelik-opgeloste spektroskopie kan interlopers ondubbelsinnig verwerp as gevolg van toevallige superposisies van nie-geassosieerde ster-kwasarstelsels, waar die voorgrondster toevallig in lyn is met die agtergrondkwasar," het die spanlid Yu-Ching Chen, 'n gegradueerde student aan die Universiteit van Illinois, gesê. by Urbana-Champaign.

Alhoewel die span oortuig is van hul uitslag, sê hulle daar is 'n geringe kans dat die Hubble-kiekies dubbele beelde van dieselfde kwasar geneem het, 'n illusie wat veroorsaak word deur gravitasie-lens. Hierdie verskynsel kom voor wanneer die swaartekrag van 'n massiewe voorgrondstelsel die lig van die agtergrondkwasar verdeel en in twee spieëlbeelde versterk. Die navorsers meen egter dat hierdie scenario hoogs onwaarskynlik is omdat Hubble geen sterrestelsels op die voorgrond naby die twee kwasarpare opgespoor het nie.

Galaktiese samesmeltings was miljarde jare gelede volop, maar 'n paar gebeur steeds vandag. Een voorbeeld is NGC 6240, 'n nabygeleë stelsel van samevoegende sterrestelsels met twee en moontlik selfs drie supermassiewe swart gate. 'N Nader noue samesmelting sal binne 'n paar miljard jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel met die naburige Andromeda-sterrestelsel bots. Die galaktiese twis sou waarskynlik die supermassiewe swart gate in die kern van elke sterrestelsel voed en dit as kwasars ontsteek.

Toekomstige teleskope kan meer insig bied in hierdie samesmeltingstelsels. NASA se James Webb-ruimteteleskoop, 'n infrarooi-sterrewag wat later vanjaar van stapel gestuur word, sal die gasheerstelsels van die kwasars ondersoek. Webb sal die handtekeninge van galaktiese samesmeltings toon, soos die verspreiding van sterlig en die lang stroom gas wat uit die sterrestelsels wat wissel.

Die Hubble-ruimteteleskoop is 'n projek van internasionale samewerking tussen NASA en ESA (Europese Ruimteagentskap). NASA se Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, bestuur die teleskoop. Die Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, doen wetenskaplike operasies van Hubble. STScI word vir NASA bedryf deur die Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C.

Vir beelde en meer inligting oor die dubbele kwasars en Hubble, besoek:


Viervoudige kwasar

Die middel van elke sterrestelsel spog met 'n supermassiewe swart gat miljoene keer die sonmassa. Materiaal wat om die rand van die swart gat draai, beweeg naby die snelheid van die lig en gee 'n enorme hoeveelheid energie uit voordat dit verbruik word. As die aanbod groot genoeg is, betree dit die kwasarfase van sy evolusie, wat sy ouer sterrestelsel ver oortref om een ​​van die helderste voorwerpe in die heelal te word.

Maar die lewens van kwasars is volgens Hennawi uiters kort. 'N Kwasar skyn êrens tussen 10 miljoen en 100 miljoen jaar in 'n sterrestelsel van tien miljard jaar. Dit maak die voorwerpe uiters skaars en moeilik om te vind. Om vier so naby aan mekaar te ontdek, was 'n skok.

Kan u Astronomy 101 slaag? Neem die vasvra!

Hennawi en sy kollegas het 29 kwasars bestudeer op soek na 'n newel koel waterstofgas, bekend as Lyman-α (Lyman-alpha) -nebulae, wat hulle omring. Die helder lig van 'n kwasar kan die gas rondom dit verlig, wat sterrekundiges help om die eienskappe van die gas beter te verstaan.

Met die keuse van een moontlike kandidaat het die span 'n Keck-teleskoop op Hawaii op die voorwerp opgelei en gevind dat een van die grootste en helderste Lyman-a-newels nog ontdek is. Binne die gaswolk het die navorsers nie een nie, maar vier diggepakte kwasars geïdentifiseer, wat almal verbasend naby mekaar lê.

Nagenoeg 500 000 kwasars is tot dusver geïdentifiseer, maar wetenskaplikes weet van ongeveer honderd binêre kwasars. Twee drievoudige kwasarstelsels is sedert 2007 gevind. Dit is egter die eerste kwadruple-kwasarstelsel wat bekend is.

Die navorsing word vandag (14 Mei) aanlyn in die vaktydskrif Science gepubliseer.

Is u wetenskaplik geletterd? Neem ons vasvra


Die geboorte van swart gate en sterrestelsels

Terwyl die verband tussen kwasars en sterrestelsels al hoe duideliker word, bly die grootste legkaart van almal - naamlik hoe die supermassiewe swart gaatjies in sterrestelsels begin het - onopgelos. Waarnemings toon dat dit bestaan ​​het toe die heelal baie jonk was. Een dramatiese voorbeeld is die ontdekking van 'n kwasar wat al geskyn het toe die heelal net 700 miljoen jaar oud was. Wat is nodig om so vinnig 'n groot swart gat te skep? 'N Verwante probleem is dat om uiteindelik swart gate met meer as 2 miljard sonmassas te bou, dit nodig is om reuse "saad" swart gate met massas van minstens 2000 keer die massa van die son te hê - en dit moes op die een of ander manier geskep gewees het kort nadat die uitbreiding van die heelal begin het.

Sterrekundiges werk nou aktief om modelle te ontwikkel vir die vorming van swart swart gate. Teorieë dui daarop dat sterrestelsels gevorm is uit wolke van donker materie en gas wat ineenstort. Sommige van die gas het sterre gevorm, maar miskien het sommige van die gas in die middel gaan lê waar dit so gekonsentreerd geraak het dat dit 'n swart gat gevorm het. As dit gebeur, kan die swart gat dadelik vorm - alhoewel dit vereis dat die gas aanvanklik nie baie moet draai nie.

'N Meer waarskynlike scenario is dat die gas 'n mate van hoekmomentum (rotasie) het wat direkte ineenstorting na 'n swart gat sal voorkom. In daardie geval sal die heel eerste generasie sterre vorm, en sommige, volgens berekeninge, sal honderde keer die massa van die son hê. As 'n paar miljoen jaar later waterstof klaar verbrand, sal die supernovas waarmee hulle eindig, 'n honderd keer so groot as die son se swart gate skep. Hierdie kan dan met ander saamsmelt of die ryk gasvoorraad wat op hierdie vroeë tye beskikbaar is, vergroot.

Die uitdaging is om hierdie kleiner swart gate vinnig genoeg te laat groei om die veel groter swart gate wat ons 'n paar honderd miljoen jaar later sien, te maak. Dit blyk moeilik te wees, want daar is beperkings op hoe vinnig dit die materie kan aanpak. Dit moet vir u sin maak uit wat ons vroeër in die hoofstuk bespreek het. As die tempo van aanwas te hoog word, dan sal die energie wat uit die swart gat se aanwasskyf stroom, so sterk word dat dit die uitval materie wegblaas.

Wat as 'n ineenstortende gaswolk nie direk 'n swart gat vorm of opbreek en 'n groep gewone sterre vorm nie, maar bymekaar bly en een redelik massiewe ster maak wat ingebed is in 'n digte groep van duisende sterre met 'n laer massa hoeveelhede digte gas? Die massiewe ster sal 'n kort leeftyd hê en binnekort in duie stort om 'n swart gat te word. Dit kan dan die digte gas wat dit omring, begin lok. Maar berekeninge toon dat die aantrekkingskrag van die baie sterre in die omgewing die swart gat willekeurig binne die groep sal laat sigsag en die vorming van 'n aanwasskyf sal voorkom. As daar geen aanwasskyf is nie, kan materie uit alle rigtings vrylik in die swart gat val. Berekeninge dui daarop dat 'n swart gat, selfs so klein as tien keer die massa van die son, onder hierdie omstandighede tot meer as 10 miljard keer die massa van die son kan groei teen die tyd dat die heelal 'n miljard jaar oud is.

Wetenskaplikes ondersoek ander idees om die sade van supermassiewe swart gate te vorm, en dit bly 'n baie aktiewe navorsingsveld. Ongeag watter meganisme die vinnige vorming van hierdie supermassiewe swart gate veroorsaak het, dit gee ons 'n manier om die jeugdige heelal waar te neem toe dit net ongeveer vyf persent so oud was as nou.


Zero Genie

Kwasars word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat

BO VIDEO: Die flikkerende lig van dubbele kwasars.

(NASA) - NASA se Hubble-ruimteteleskoop sien 'dubbel'. Hubble-sterrekundiges het tien biljoen jaar lank teruggekyk na die heelal se verlede en gevind dat daar 'n paar kwasars is wat so naby aan mekaar is dat dit op teleskopiese foto's op die grond soos 'n enkele voorwerp lyk, maar nie in Hubble se skerp siening nie.

Volgens die navorsers is die kwasars baie naby aan mekaar omdat dit in die kern van twee samevoegende sterrestelsels woon. Die span het die "daaglikse dubbelspel" gewen deur nog 'n kwasarpaar in 'n ander botsende sterrestelselduo te vind.

'N Kwasar is 'n briljante baken van intense lig vanuit die middel van 'n verre sterrestelsel wat die hele sterrestelsel kan uitsteek. Dit word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat wat gulsig voed op opgeblaasde materiaal, wat 'n stroming van straling ontketen.

'Ons skat dat daar in die verre heelal vir elke 1000 kwasars een dubbele kwasar is. Om hierdie dubbele kwasars te vind, is dus soos om 'n naald in 'n hooiberg te vind, 'het hoofnavorser Yue Shen van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign gesê.

Die ontdekking van hierdie vier kwasars bied 'n nuwe manier om botsings tussen sterrestelsels en die samesmelting van supermassiewe swart gate in die vroeë heelal te ondersoek, sê navorsers.

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. (NASA-beeld)

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. Derhalwe moet sterrekundiges teoretiseer dat daar gedurende die tyd baie dubbele kwasars moes wees.

"Dit is werklik die eerste voorbeeld van dubbele kwasars tydens die piekperiode van sterrestelselvorming waarmee ons idees kan ondersoek oor hoe supermassiewe swart gate bymekaar uitkom om uiteindelik 'n binêre vorm te vorm," het Nadia Zakamska, lid van die navorsingspan, van die Johns Hopkins Universiteit in Baltimore, Maryland.

Die span se uitslae verskyn in die aanlyn-uitgawe van 1 April van die tydskrif Nature Astronomy.

Shen en Zakamska is lid van 'n span wat Hubble, die Ruia-sterrewag van die Europese Ruimte-agentskap, en die Sloan Digital Sky Survey, sowel as verskeie teleskope op die grond, gebruik om 'n robuuste sensus van kwasarpare in die vroeë heelal op te stel.

Die waarnemings is belangrik omdat 'n kwasar se rol in galaktiese ontmoetings 'n kritieke rol speel in die vorming van sterrestelsels, sê die navorsers. Aangesien twee noue sterrestelsels mekaar swaartekragtig begin verdraai, word hul interaksie-tregters in hul onderskeie swart gate gegroei, wat hul kwasars ontsteek.

Met verloop van tyd laat straling van hierdie hoë-intensiteit “gloeilampe” kragtige galaktiese winde plaas, wat die meeste gas uit die samesmeltende sterrestelsels wegvee. Ontneem van gas, stervorming hou op en die sterrestelsels ontwikkel in elliptiese sterrestelsels.

"Kwasars het 'n groot invloed op die vorming van sterrestelsels in die heelal," het Zakamska gesê. "Dit is belangrik om dubbele kwasars in hierdie vroeë tydvak te vind, want ons kan nou ons jarelange idees oor hoe swart gate en hul gasheerstelsels saam ontwikkel, toets."

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle is egter so oud soos die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie. (NASA-beeld)

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle is egter so oud soos die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie.

Die Hubble-beelde toon dat kwasars binne elke paar slegs ongeveer 10 000 ligjaar van mekaar is. Ter vergelyking, ons son is 26 000 ligjare vanaf die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Die pare gasheerstelsels sal uiteindelik saamsmelt, en dan sal die kwasars ook saamvloei, wat 'n selfs massiewe enkele alleenstaande swart gat tot gevolg het.

Om dit te vind was nie maklik nie. Hubble is die enigste teleskoop met 'n skerp visie om terug te kyk na die vroeë heelal en twee noue kwasars te onderskei wat so ver van die aarde af is. Hubble se skerp resolusie alleen is egter nie goed genoeg om hierdie dubbele ligbakens te vind nie.

Sterrekundiges moes eers uitvind waar hulle Hubble moes aanwys om hulle te bestudeer. Die uitdaging is dat die lug bedek is met 'n tapisserie van antieke kwasars wat tien miljard jaar gelede tot lewe gekom het, waarvan slegs 'n klein fraksie dubbel is.

Dit het 'n verbeeldingryke en innoverende tegniek geverg wat die hulp van die Europese Ruimte-agentskap se Gaia-satelliet en die grondgebaseerde Sloan Digital Sky Survey benodig om 'n groep potensiële kandidate saam te stel wat Hubble kon waarneem.

Die Sloan-teleskoop, geleë in Apache Point Observatory in Nieu-Mexiko, produseer driedimensionele kaarte van voorwerpe regoor die lug. Die span het die Sloan-opname deurgegaan om die kwasars te identifiseer om van naderby te bestudeer.

Die navorsers het daarna die Gaia-sterrewag ingeroep om potensiële kandidate vir dubbele kwasare te help bepaal. Gaia meet die posisies, afstande en bewegings van nabygeleë hemelse voorwerpe baie presies.

Maar die span het 'n nuwe, innoverende toepassing vir Gaia ontwerp wat gebruik kan word om die verre heelal te verken. Hulle het die observatorium se databasis gebruik om kwasars te soek wat die skynbare beweging van sterre in die omgewing naboots.

Die kwasars verskyn as enkele voorwerpe in die Gaia-data. Gaia kan egter 'n subtiele, onverwagte "jiggle" optel in die oënskynlike posisie van sommige van die kwasars wat dit waarneem.

Die kwasars beweeg nie op 'n meetbare manier deur die ruimte nie, maar in plaas daarvan kan hul kekkelbewyse 'n bewys wees van willekeurige ligskommelings, aangesien elke lid van die kwasarpaar in helderheid wissel.

Kwasars flikker in helderheid op tydskale van dae tot maande, afhangend van hul swart gat se voedingskedule.

Hierdie afwisselende helderheid tussen die kwasarpaar is soortgelyk aan die sien van 'n spoorwegoorgangsein op 'n afstand. Aangesien die ligte aan weerskante van die stilstaande sein afwisselend flikker, gee die teken die illusie van 'giggel'.

Toe die eerste vier teikens met Hubble waargeneem is, het die helder visie aan die lig gebring dat twee van die teikens twee noue pare kwasars is. Volgens die navorsers was dit 'n 'gloeilamp-oomblik' wat hul plan bevestig het om Sloan, Gaia en Hubble te gebruik om op die ou, ontwykende dubbele kragstasies te jag.

Die spanlid Xin Liu van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign noem die Hubble-bevestiging 'n 'gelukkige verrassing'. Sy het lank gejag na dubbele kwasars nader aan die aarde met behulp van verskillende tegnieke met teleskope op die grond.

"Die nuwe tegniek kan nie net dubbele kwasars baie verder weg ontdek nie, maar dit is baie doeltreffender as die metodes wat ons voorheen gebruik het," het sy gesê.

Hul Nature Astronomy-artikel is 'n 'bewys van die konsep wat regtig toon dat ons doelgerigte soeke na dubbele kwasars baie doeltreffend is', het die spanlid Hsiang-Chih Hwang, 'n gegradueerde student aan die Johns Hopkins Universiteit en die hoofondersoeker van die Hubble-program, gesê.

"Dit open 'n nuwe rigting waar ons baie interessanter stelsels kan opbou om op te volg, wat sterrekundiges nie met vorige tegnieke of datastelle kon doen nie."

Die span het ook opvolgwaarnemings verkry met die Gemini-teleskope van die National Science Foundation NOIRLab. "Tweeling se ruimtelik-opgeloste spektroskopie kan interlopers ondubbelsinnig verwerp as gevolg van toevallige superposisies van nie-geassosieerde ster-kwasarstelsels, waar die voorgrondster toevallig in lyn is met die agtergrondkwasar," het die spanlid Yu-Ching Chen, 'n gegradueerde student aan die Universiteit van Illinois, gesê. by Urbana-Champaign.

Alhoewel die span oortuig is van hul uitslag, sê hulle daar is 'n geringe kans dat die Hubble-kiekies dubbele beelde van dieselfde kwasar geneem het, 'n illusie wat veroorsaak word deur gravitasie-lens.

Hierdie verskynsel kom voor wanneer die swaartekrag van 'n massiewe voorgrondstelsel die lig van die agtergrondkwasar verdeel en in twee spieëlbeelde versterk. Die navorsers meen egter dat hierdie scenario hoogs onwaarskynlik is omdat Hubble geen sterrestelsels op die voorgrond naby die twee kwasarpare opgespoor het nie.

Galaktiese samesmeltings was miljarde jare gelede volop, maar 'n paar gebeur steeds vandag. Een voorbeeld is NGC 6240, 'n nabygeleë stelsel van samevoegende sterrestelsels met twee en moontlik selfs drie supermassiewe swart gate.

'N Nog nouer samesmelting sal oor 'n paar miljard jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel met die naburige Andromeda-sterrestelsel bots. Die galaktiese twis sou waarskynlik die supermassiewe swart gate in die kern van elke sterrestelsel voed en dit as kwasars ontsteek.

Toekomstige teleskope kan meer insig bied in hierdie samesmeltingstelsels. Die NASA se James Webb-ruimteteleskoop, 'n infrarooi-sterrewag wat later vanjaar van stapel gestuur word, sal die gasheerstelsels van die kwasars ondersoek.

Webb sal die handtekeninge van galaktiese samesmeltings toon, soos die verspreiding van sterlig en die lang stroom gas wat uit die sterrestelsels wat wissel.

Die Hubble-ruimteteleskoop is 'n projek van internasionale samewerking tussen NASA en ESA (Europese Ruimteagentskap). NASA se Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, bestuur die teleskoop.


Hubble sien dubbele kwasars in samevoegende sterrestelsels (video)

NASA se Hubble-ruimteteleskoop sien dubbel uit. & # 8221 Tien jaar terug in die heelal se verlede terug. Hubble-sterrekundiges het 'n paar kwasars gevind wat so naby aan mekaar is dat hulle op grondgebaseerde teleskopiese foto's soos 'n enkele voorwerp lyk, maar nie in Hubble se skerp aansig nie.

Volgens die navorsers is die kwasars baie naby aan mekaar omdat dit in die kern van twee samevoegende sterrestelsels woon. Die span het die & # 8220daily-dubbelspel & # 8221 gewen deur nog 'n kwasarpaar in 'n ander botsende sterrestelselduo te vind.

'N Kwasar is 'n briljante baken van intense lig vanuit die middel van 'n verre sterrestelsel wat die hele sterrestelsel kan uitsteek. Dit word aangedryf deur 'n supermassiewe swart gat wat gulsig voed op opgeblaasde materiaal, wat 'n stroming van straling ontketen.

& # 8220Ons skat dat daar vir elke 1000 kwasars in die verre heelal een dubbele kwasar is. Om hierdie dubbele kwasars te vind, is dus soos om 'n naald in 'n hooiberg te vind, & # 8221 het hoofnavorser Yue Shen van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign gesê.

Die ontdekking van hierdie vier kwasars bied 'n nuwe manier om botsings tussen sterrestelsels en die samesmelting van supermassiewe swart gate in die vroeë heelal te ondersoek, sê navorsers.

Kwasars is oor die lug versprei en was tien miljard jaar gelede die volopste. Daar was destyds baie sterrestelselsamevoegings wat die swart gate gevoer het. Derhalwe moet sterrekundiges teoretiseer dat daar gedurende die tyd baie dubbele kwasars moes wees.

& # 8220 Dit is voorwaar die eerste voorbeeld van dubbele kwasars tydens die piek-tydperk van sterrestelselvorming waarmee ons idees kan ondersoek oor hoe supermassiewe swart gate bymekaar uitkom om uiteindelik 'n binêre vorm te vorm, 'sê Nadia Zakamska, navorsingslid van die navorsingspan. Hopkins Universiteit in Baltimore, Maryland.

Die span se uitslae verskyn in die aanlyn-uitgawe van 1 April van die tydskrif Nature Astronomy.

Shen en Zakamska is lede van 'n span wat Hubble, die Europese Ruimteagentskap en die Gaia-ruimtestandplaas, en die Sloan Digital Sky Survey, sowel as verskeie teleskope op die grond, gebruik om vroegtydig 'n robuuste sensus van kwasarpare op te stel. heelal.

Die waarnemings is belangrik omdat 'n kwasar- en rolrolle in galaktiese ontmoetings 'n kritieke rol speel in die vorming van sterrestelsels, sê die navorsers. Aangesien twee noue sterrestelsels mekaar swaartekragtig begin verdraai, word hul interaksie-tregters in hul onderskeie swart gate gegroei, wat hul kwasars ontsteek.

Met verloop van tyd laat straling van hierdie hoë- & # 8220-gloeilampe kragtige galaktiese winde toe wat die meeste gas uit die samesmeltende sterrestelsels wegvee. Ontneem van gas, stervorming hou op en die sterrestelsels ontwikkel in elliptiese sterrestelsels.

& # 8220Quasars het 'n groot invloed op die vorming van sterrestelsels in die heelal, & # 8221 Zakamska. & # 8220 Die vind van dubbele kwasars in hierdie vroeë tydvak is belangrik omdat ons nou ons jarelange idees oor hoe swart gate en hul gasheerstelsels saam kan ontwikkel, kan toets. & # 8221

Sterrekundiges het tot dusver meer as 100 dubbele kwasars in samesmeltende sterrestelsels ontdek. Nie een van hulle woon egter so ver terug in die tyd as die twee dubbele kwasars in hierdie studie nie.

Die Hubble-beelde toon dat kwasars binne elke paar slegs ongeveer 10 000 ligjaar van mekaar is. Ter vergelyking, ons son is 26 000 ligjare vanaf die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Die pare gasheerstelsels sal uiteindelik saamsmelt, en dan sal die kwasars ook saamvloei, wat 'n selfs massiewe enkele alleenstaande swart gat tot gevolg het.

Dit was nie maklik om dit te vind nie. Hubble is die enigste teleskoop met 'n skerp visie om terug te kyk na die vroeë heelal en twee noue kwasars te onderskei wat so ver van die aarde af is. Hubble se skerp resolusie alleen is egter nie goed genoeg om hierdie dubbele ligbakens te vind nie.

Sterrekundiges moes eers uitvind waar hulle Hubble moes aanwys om hulle te bestudeer. Die uitdaging is dat die lug bedek is met 'n tapisserie van antieke kwasars wat tien miljard jaar gelede tot lewe gekom het, waarvan slegs 'n klein fraksie dubbel is. Dit het 'n verbeeldingryke en innoverende tegniek geverg wat die hulp van die Europese Ruimteagentskap en sy Gaia-satelliet en die grondgebaseerde Sloan Digital Sky Survey benodig om 'n groep potensiële kandidate saam te stel wat Hubble kon waarneem.

Die Sloan-teleskoop, geleë in Apache Point Observatory in Nieu-Mexiko, produseer driedimensionele kaarte van voorwerpe regoor die lug. Die span het die Sloan-opname deurgegee om die kwasars te identifiseer om van naderby te bestudeer.

Die navorsers het daarna die Gaia-sterrewag ingeroep om potensiële kandidate vir dubbele kwasare te help bepaal. Gaia meet die posisies, afstande en bewegings van nabygeleë hemelse voorwerpe baie presies. Maar die span het 'n nuwe, innoverende toepassing vir Gaia ontwerp wat gebruik kan word om die verre heelal te verken. Hulle het die sterrewag se databasis gebruik om kwasars te soek wat die skynbare beweging van sterre in die omgewing naboots. Die kwasars verskyn as enkele voorwerpe in die Gaia-data. Gaia kan egter 'n subtiele, onverwagse & # 8220jiggle & # 8221 optel in die oënskynlike posisie van sommige van die kwasars wat dit waarneem.

Die kwasars beweeg nie op 'n meetbare manier deur die ruimte nie, maar in plaas daarvan kan hulle gekibbel wees as 'n ewekansige ligskommeling, want elke lid van die kwasarpaar wissel in helderheid. Kwasars flikker in helderheid op tydskale van dae tot maande, afhangende van hul swart gat en voedingsplan.

Hierdie afwisselende helderheid tussen die kwasarpaar is soortgelyk aan die sien van 'n spoorwegoorgangsein op 'n afstand. Aangesien die ligte aan beide kante van die stilstaande sein afwisselend flikker, gee die teken die illusie van & # 8220jiggling. & # 8221

Toe die eerste vier teikens met Hubble waargeneem is, het die helder visie aan die lig gebring dat twee van die teikens twee noue pare kwasars is. Volgens die navorsers was dit 'n & # 8220 gloeilampoomblik & # 8221 wat hul plan bevestig het om Sloan, Gaia en Hubble te gebruik om te soek na die antieke, ontwykende dubbele kragstasies.

Die spanlid Xin Liu van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign het die Hubble-bevestiging 'n gelukkige verrassing genoem. & # 8221. Sy het lank op dubbele kwasars nader aan die aarde gejag met behulp van verskillende tegnieke met teleskope op die grond. & # 8220Die nuwe tegniek kan nie net dubbele kwasars baie verder weg ontdek nie, maar dit is baie doeltreffender as die metodes wat ons voorheen gebruik het, & # 8221 het sy gesê.

Hulle Nature Astronomy-artikel is 'n konsep wat 'n goeie idee is en wat regtig toon dat ons doelgerigte soeke na dubbele kwasars baie doeltreffend is, 'het Hsiang-Chih Hwang, 'n gegradueerde student aan die Johns Hopkins Universiteit en die hoofondersoeker van die Hubble, gesê. program. & # 8220Dit open 'n nuwe rigting waar ons baie meer interessante stelsels kan ophoop om op te volg, wat sterrekundiges nie met vorige tegnieke of datastelle kon doen nie. & # 8221

Die span het ook opvolgwaarnemings verkry met die National Science Foundation NOIRLab en Gemini-teleskope. & # 8220Gemini se ruimtelik-opgeloste spektroskopie kan interlopers onomwonde verwerp as gevolg van toevallige superposisies van nie-geassosieerde ster-kwasarstelsels, waar die voorgrondster toevallig in lyn is met die agtergrondkwasar, & # 8221 het die spanlid Yu-Ching Chen, 'n gegradueerde student gesê. aan die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Alhoewel die span oortuig is van hul uitslag, sê hulle daar is 'n geringe kans dat die Hubble-kiekies dubbele beelde van dieselfde kwasar geneem het, 'n illusie wat veroorsaak word deur gravitasie-lens. Hierdie verskynsel kom voor wanneer die swaartekrag van 'n massiewe voorgrondstelsel die lig van die agtergrondkwasar verdeel en in twee spieëlbeelde versterk. Die navorsers meen egter dat hierdie scenario hoogs onwaarskynlik is omdat Hubble geen sterrestelsels op die voorgrond naby die twee kwasarpare opgespoor het nie.

Galaktiese samesmeltings was miljarde jare gelede volop, maar 'n paar gebeur steeds vandag. Een voorbeeld is NGC 6240, 'n nabygeleë stelsel van samevoegende sterrestelsels met twee en moontlik selfs drie supermassiewe swart gate. 'N Nader noue samesmelting sal binne 'n paar miljard jaar plaasvind wanneer ons Melkwegstelsel met die naburige Andromeda-sterrestelsel bots. Die galaktiese twis sou waarskynlik die supermassiewe swart gate in die kern van elke sterrestelsel voed en dit as kwasars ontsteek.

Toekomstige teleskope kan meer insig bied in hierdie samesmeltingstelsels. NASA se James Webb-ruimteteleskoop, 'n infrarooi sterrewag wat later vanjaar van stapel gestuur word, sal die kwasars en die gasheersterrestelsels ondersoek. Webb sal die handtekeninge van galaktiese samesmeltings toon, soos die verspreiding van sterlig en die lang stroom gas wat uit die sterrestelsels wat wissel.


Kwasars & # 8211 Die ergste soort ligbesoedeling

Ons gaan elke Vrydag en Saterdag sterrekyk in die Wairarapa.

As u nie na Wairarapa of Nieu-Seeland kan kom nie, kan u steeds sterrekunde aanlyn by ons leer met SLOOH.

Daar is 'n paar monstervoorwerpe in die heelal wat werklik skrikwekkend is in hul krag. 'N Rukkie gelede by Milky-Way.Kiwi het ons gekyk na die Super Massive Black Hole in die middel van ons eie sterrestelsel, maar dit is hierdie enorme monsters (die Quasars) wat verantwoordelik is vir die helderste voorwerpe in die naghemel. Maar moenie buitentoe jaag en verwag om een ​​van hierdie fantastiese voorwerpe te sien nie, jy sal dalk 'n bietjie teleurgesteld wees, want dit is 'n hele ent weg en dit is beter om in terme van tyd daaroor te praat. Daar is in werklikheid een wat maklik met 'n teleskoop gesien kan word, en die coolste ding daaraan is dat dit die verste voorwerp is wat 'n amateur-sterrekundige kan sien. Die ander wonderlike ding van kwasars is dat hulle super helder, so helder is dat dit hul gasheerstelsels uitstyg. Wat is hierdie monsters van die diepte (ruimte)? En hoekom doen hulle soveel energie dat ons hulle miljarde ligjare weg kan sien?

Ons begrip van kwasars het in 1963 begin toe 'n radiobron in detail deur Maarten Schmidt ondersoek is en dat daar 'n aantal afwykings is. Ten eerste het hy vasgestel dat dit 'n beduidende rooi verskuiwing gehad het, wat beteken dat dit 'n hele ent weg was, eintlik 'n aansienlike lang pad buite ons eie sterrestelsel. Schmidt het gemeen dat hierdie vreemde voorwerp twee moontlike verklarings het: dit was óf 'n ster met 'n groot swaartekragrooi verskuiwing óf 'n aktiewe middelpunt van 'n sterrestelsel. Die rooi verskuiwing wat hy gemeet het, is bereken op 0.158, wat 'n snelheid van 47.400 km per sekonde is. Dit is die afstand waarop die kwasar van ons teruggetrek het, hoe vinnig in die kosmiese leemte gejaag het. Kosmoloë het uitgepluis dat die verband tussen snelheid en afstand deur Hubble se konstante verband gehou kan word en Schmidt het die moontlike afstand van hierdie raaiselvoorwerp bereken op ongeveer 1,6 miljard ligjare (Schmidt 1963, p126). U kan hierdie kwasar met 'n teleskoop sien, want dit het 'n sterkte van 12,85 en is in die sterrebeeld Maagd. Moderne metings stel dit op 'n afstand van 2 miljard ligjare. Dit is die verste voorwerp wat amateur-sterrekundiges kan sien, om verder te gaan, benodig u 'n massiewe teleskoop en 'n groot agterplaas.

Quasar 3C 273 afgebeeld deur Hubble (krediet: Hubble-ruimteteleskoop via Wikipedia)

Sterrekundiges glo dat kwasars die uitstoot van die materiaal rondom super-massiewe swart gate is. Hierdie swart gate het in die vroeë heelal klein begin en vinnig gegroei tot die grootte van ongeveer 'n miljard keer die massa van die son. Dit het gebeur omdat hulle in gebiede met baie digte materiaal gevorm het, wat groot aanwasskywe rondom die swart gat gevorm het. Kwasars is buitengewoon helder (die een op die foto hierbo lyk net vir 'n onopgeleide oog net soos 'n ster), met 'n waargenome helderheid van een groot populasie tussen 10 ^ 41 en 10 ^ 49 erge * (Hopkins et al 2007, p750). Vergelyk dit met die sonligsterkte, wat ongeveer 3,8 x 10 ^ 33 erge is, sodat dit maklik is om te sien hoe sommige van hierdie dinge helderder sal wees as 'n hele sterrestelsel. Hierdie materiaal het die massiewe massa van die swartgate aangevuur en het waarskynlik ook die groei van sterrestelsels in hul omgewing aangewakker (Bouwens, R 2017, p418). Hierdie swartgate word spoedig massiewe swartgate en dit word vermoedelik in die middel van byna elke sterrestelsel geleë (White, S 2015, p5).

Die materiaal in 'n aanwasskyf rondom die supermassiewe swart gat (SMBH) verhit tot baie hoë temperature namate dit al hoe nader aan die SMBH kom, en die energie wat deur hierdie proses vrygestel word, gee hulle hul helderheid oor baie golflengtes, insluitend UV. Die grootte van hierdie aanwas-skywe is redelik klein en meet net ongeveer 4,5 ligdae (Jimenez-Vicente et al. 2014, p6), wat ongeveer 20 keer die afstand van die son tot Pluto is. Studies van die miljoen kwasars wat waargeneem is sedert die eerste aanmelding in 1963, het getoon dat die bevolking vinnig gestyg het tot ongeveer 10,8 miljard jaar gelede en toe begin afneem het (Mortlock 2014, p44). Dit blyk dat toestande in die vroeë heelal die vorming van hierdie monsters bevoordeel het en dat hulle dan begin afneem het. Die gevolg is dat daar geen kwasars baie naby aan die Melkweg is nie, aangesien baie min onlangs gevorm is. Kwasars duur ongeveer 1 000 000 tot 100 000 000 jaar (Haiman & amp Hui 2001, p546). Hierdie skatting, gekombineer met waarnemings van die bevolking van kwasars en die verspreiding daarvan deur die waarneembare ouderdom van die heelal, het sterrekundiges in staat gestel om baie van hierdie kragtige voorwerpe te verstaan.

Die naaste kwasar aan ons is ongeveer 600 miljoen ligjare weg in die sterrestelsel Mrk 231. In 2015 het die Hubble-ruimteteleskoop die middelpunt van hierdie sterrestelsel afgeneem en wetenskaplikes het vasgestel dat daar moontlik twee swart gate in die middel van die oliebol wentel. gevormde aanwasskyf. Hulle het dit uitgewerk deur te kyk na die ultravioletstraling wat van die kwasar af kom en het gevind dat dit nie eenvormig in die rigting van die middelpunt is nie, waar 'n enkele super-massiewe swart gat sou wees, en hulle het afgelei dat daar twee van mekaar moet wees. Dit het nog 'n geur by die hele bespreking rondom kwasars gevoeg, aangesien die waarskynlikheid dat twee supermassiewe swart gate naby mekaar is 'n samesmelting is (Hille 2017).

Modelle van hoe kwasars vorm, is gebaseer op samesmeltings van sterrestelsels en die teorie is dat daar in die vroeë heelal meer sterrestelselsamevoegings was, en omdat die heelal steeds uitgebrei het, was dit minder (Mortlock 2014, p44). Dit kan verklaar hoe die SMBH's so groot geword het. Vir Mrk 231 word voorspel dat die twee swart gate oor 'n paar honderdduisend jaar sou bots (Hille 2017).

Aangesien daar baie kwasars is en dat hulle in groter getalle in die vroeëre heelal voorkom, en ons sterrestelsel baie oud is en met baie ander sterrestelsels saamgesmelt het, lyk dit moontlik dat die Melkweg een keer 'n kwasar gehad het. op 'n sekere punt in sy vroeë lewe. Wat 'n skouspel sou dit gewees het en hoe ongelooflik dit sou gewees het om dit deur die sterrestelsel en sy inwoners te sien (indien iemand in staat was om te lewe). Ek kan my voorstel dat dit die ergste soort ligbesoedeling sou wees wat u kon opdoen.

* ergs & # 8211 eenheid energie en werk gelyk aan 10 ^ -7 jules

Bouwens, R 2017 & # 8216Quasars wegwys massiewe sterrestelsels & # 8217, Aard, vol 545, 25 Mei 2017.

Jimenez-Vicente, J, Mediavilla, E, Kochanek, CS, Munoz, JA, Motta, V, Falco, E & amp Mosquera, AM 2014, & # 8216 Die gemiddelde grootte- en temperatuurprofiel van akkretie-skywe & # 8217, The Astrophysical Journal, 783: 47, 1 Maart 2018, & lthttp: //iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/783/1/47/pdf&gt

Haiman, Z & amp Hui, L 2001, & # 8216 Die beperking van die leeftyd van kwasars vanuit hul ruimtelike groepering & # 8217, The Astrophysical Journal, 547, 20 Januarie 2001, 3 Oktober 2018 besigtig, & lthttp: //iopscience.iop.org/article/10.1086/318330/pdf&gt

Hille, K 2017, Hubble vind die naaste kwasar word aangedryf deur 'n dubbele swart gat, NASA, Goddard Space Flight Centre, op 3 Oktober 2018 besigtig, en https://www.nasa.gov/feature/goddard/hubble-finds-that-the-nearest-quasar-is-powered-by-a-double-black- gat & # 038gt

Hopkins, PF, Richards, GT & amp Hernquist, L 2007, & # 8216 'n Waarnemingsbepaling van die Bolometriese Quasar Lminsoity-funksie & # 8217, The Astrophysical Journal, 654: 731, 10 Januarie 2007, besigtig op 3 Oktober 2018, & lthttp: //iopscience.iop.org/article/10.1086/509629/pdf&gt

Mortlock, D 2014, & # 8216The Age of Quasars & # 8217, Aard, Vol 514, 2 Oktober 2014.

Die voorgestelde beeld toon 'n lenskwasar wat deur die Hubble-ruimteteleskoop geneem is.