Zasije šele po ~300 milijonih let veliki pokMorda je dom najstarejših zvezd v vesolju ali pa je supermasivna Črna luknja,
Mednarodna ekipa astronomov, vključno z raziskovalci iz Centra za astrofiziko | Harvard in Smithsonian sta odkrila najbolj oddaljen nebesni objekt, ki so ga kdaj opazili: galaksijo.
Kandidatka za galaksije, imenovana HD1, je oddaljena približno 13,5 milijarde svetlobnih let in je opisana danes (7. april 2022). The Astrophysical Journal, V spremnem pismu, objavljenem v Mesečno obvestilo Kraljevega astronomskega društvaZnanstveniki so začeli ugibati o tem, kaj je v resnici Rimska cesta.
Ekipa predlaga dve ideji: HD1 morda tvori zvezde z osupljivo hitrostjo in je verjetno tudi dom zvezd Populacije III, prvih zvezd v vesolju – ki jih do zdaj še nikoli niso opazili. Druga možnost je, da HD1 vsebuje supermasivno črno luknjo, ki je približno 100 milijonov krat večja od mase našega Sonca.
“Lahko je težko odgovoriti na vprašanja o naravi vira do zdaj,” pravi Fabio Pacucci, glavni avtor Manarsa študije, ki sta jo soavtorica v članku Discovery o Apeejayu in astronom iz Centra za astrofiziko. »To je kot ugibati nacionalnost ladje, ki pluje pod zastavo, medtem ko je na daljni obali, z ladjo sredi nevihte in goste megle.
Zastave imajo lahko določene barve in velikosti, vendar ne vseh. Navsezadnje je to dolga igra analize in izključevanja nemogočih scenarijev.
HD1 je izjemno svetel v ultravijolični svetlobi. Da bi to pojasnili, “nekateri energetski procesi se dogajajo tam ali še bolje, zgodili so se pred nekaj milijardami let,” pravi Pacucci.
Sprva so raziskovalci domnevali, da je HD1 standardna galaksija z izbruhom zvezd, galaksija, ki tvori zvezde z veliko hitrostjo. Toda po izračunu, koliko zvezd je HD1 proizvedel, so dobili neverjetno stopnjo – HD1 bo vsako leto proizvedel več kot 100 zvezd. To je vsaj 10-krat več, kot pričakujemo za te galaksije. Je več.”
Takrat je ekipa začela sumiti, da HD1 ne proizvaja normalnih, vsakdanjih zvezd.
“Prve populacije zvezd, ki so nastale v vesolju, so bile bolj masivne, svetlejše in bolj vroče od sodobnih zvezd,” pravi Pacucci. “Če upoštevamo, da so zvezde, proizvedene v HD 1, te prve zvezde ali zvezde v populaciji III, potem je njene lastnosti lažje razložiti. Pravzaprav zvezde populacije III proizvajajo več UV svetlobe kot običajne zvezde. kar lahko pojasni ekstremno ultravijolično svetlost HD1.”
Vendar bi lahko supermasivna črna luknja razložila tudi izjemno svetlost HD1. Ker pogoltne ogromne količine plina, se lahko iz bližine črne luknje oddajajo visokoenergetski fotoni.
Če je tako, bi bila to najstarejša supermasivna črna luknja, ki jo je človeštvo kdaj poznalo, opazovano veliko bližje času Velikega poka kot trenutni rekorder.
“HD1 bi predstavljal velikanskega otroka v porodni sobi zgodnjega vesolja,” pravi Avi Loeb, astronom iz Centra za astrofiziko in soavtor študije MNRAS. “To skoraj za dvakrat preseže največji rekordni rdeči premik kvazarja, kar je izjemen dosežek.”
HD1 so odkrili po več kot 1200 urah opazovanj s teleskopom Subaru, teleskopom VISTA, infrardečim teleskopom Združenega kraljestva in vesoljskim teleskopom Spitzer.
“Iskanje HD1 med več kot 700.000 predmeti je bila zelo težka naloga,” pravi Yuichi Hurricane, astronom z univerze v Tokiu, ki je odkril galaksijo. “Rdeča barva HD1 se presenetljivo dobro ujema s pričakovanimi značilnostmi galaksije, ki je oddaljena 13,5 milijarde svetlobnih let, kar me je kar malo naježilo, ko sem jo našel.”
Ekipa je nato zgradila Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (alma) za potrditev razdalje, ki je 100 milijonov svetlobnih let pred GN-z11, trenutnim rekorderjem za najbolj oddaljeno galaksijo.
Uporabljati Vesoljski teleskop James Webb, bo raziskovalna skupina kmalu ponovno opazovala HD1, da bi preverila njegovo oddaljenost od Zemlje. Če se trenutni izračuni izkažejo za pravilne, bi bila HD1 najbolj oddaljena in najstarejša galaksija, ki so jo kdaj zabeležili.
To isto opažanje bo ekipi omogočilo, da se poglobi v identiteto HD1 in potrdi, ali je katera od njihovih teorij pravilna.
“Nekaj sto milijonov let po velikem poku bi se črna luknja v HD 1 razvila iz ogromnega semena s hitrostjo brez primere,” pravi Loeb. “Spet se zdi, da je narava veliko bolj domiselna od nas.”
Reference:
“Iskanje limanskih galaksij z izpadom H na z~12-16”, Yuichi Hurricane, Akio K. Inoue, Ken Mawatari, Takuya Hashimoto, Satoshi Yamanaka, Yoshinobu Fudamoto, Hiroshi Matsuo, Yoichi Tamura, Pratik Dayal, LY avtorjev Aaron Yung, Anne Hutter, Fabio Pakuchi, Yuma Sugahara in Anton M. Kokemore, 7. april 2022, The Astrophysical Journal,
DOI:
arXiv: 2112.094141
“Ali so nedavno odkriti izpadli viri z∼13 galaksije ali kvazarji?” Fabio Pacucci, Prateek Dayal, Yuichi Hurricane, Akio K. Avtor Inoue in Abraham Loeb, 7. april 2022, .
DOI:
arXiv: 2201.0823
O Centru za astrofiziko | Harvard in Smithsonian
Center za astrofiziko | Harvard in Smithsonian je sodelovanje med Harvardom in Smithsonianom, ki je zasnovano tako, da postavi in končno odgovori na največja nerešena vprašanja človeštva o naravi vesolja. Center za astrofiziko ima sedež v Cambridgeu, MA, z raziskovalnimi ustanovami v ZDA in po vsem svetu.