Naukowcy zbadali nieznaną strukturę w odległej galaktyce. W tle zagadka związana z kwazarami

Na łamach The Astrophysical Journal ukazał się artykuł poświęcony emisjom wykrytym w galaktyce będącej gospodarzem kwazara znanego jako 3C 273.

Obiekt ten, uznawany za najjaśniejszy kwazar na naszym niebie, znajduje się około 2,5 mld lat świetlnych od Ziemi. Astronomowie z Japonii zidentyfikowali słabą emisję radiową obejmującą tamtejszą galaktykę i doszli do wniosku, iż owa emisja pochodzi z gazu tworzonego bezpośrednio przez centralną czarną dziurę. Dalsze badania z użyciem tych samych metod powinny wyjaśnić, w jaki sposób czarna dziura oddziałuje z galaktyką-gospodarzem.

Czytaj też: Wszechświat się rozszerza, ale czy tak będzie zawsze? Nowe badanie sugeruje zmiany

Kwazary są zwartymi źródłami promieniowania elektromagnetycznego i określa się je mianem galaktyk aktywnych. 3C 273 jest jednym z najczęściej obserwowanych źródeł, co jest związane z faktem, że można go wykorzystywać w formie radiowej latarni morskiej, która umożliwia określenie położenia różnych obiektów we wszechświecie. Niestety, większość badań na temat tego obiektu skupiała się na centralnym jądrze, skąd pochodzi większość fal radiowych emitowanych przez 3C 273.

3C 273 to jeden z najlepiej przebadanych kwazarów

Korzystając z techniki znanej jako samokalibracja autorzy nowych badań w tej sprawie ustanowili nowy rekord dla interferometru radiowego ALMA w odniesieniu do obiektów pozagalaktycznych. Zakres dynamiki obrazowania wyniósł bowiem 85 000. Aby na jednym zdjęciu dało się dostrzec zarówno jasne, jak i ciemne partie, potrzebny jest wysoki zakres dynamiki. Wynik rzędu 85 000 był wystarczający do osiągnięcia tego celu.

Odkryta została słaba emisja radiowa rozciągająca się na dziesiątki tysięcy lat świetlnych nad galaktyką, w której znajduje się 3C273. Tego typu sygnały mogą być związane na przykład z dżetami wystrzeliwanymi z centralnego jądra i tak też jest w tym przypadku. Emisja radiowa odkryta przez astronomów okazała się posiadać stałą jasność niezależnie od częstotliwości radiowej, co w toku analiz zasugerowało, że może za nią stać obecność wodoru energetyzowanego bezpośrednio przez jądro 3C273.

Niejasne interakcje z kwazarami w roli głównej

Stanowi to pierwszy przypadek, w którym fale radiowe pochodzące z takiego mechanizmu rozciągają się na dziesiątki tysięcy lat świetlnych w obrębie galaktyki z kwazarem będącym długoletnim celem obserwacji. Naukowcy od dawna zastanawiali się, czy energia pochodząca z jądra kwazara może być na tyle wysoka, by cała galaktyka utraciła zdolność tworzenia gwiazd. Jako że wodór jest niezbędnym składnikiem do tego procesu, to słaba emisja, którą udało się zidentyfikować, pomaga w rozwiązaniu zagadki.

Czytaj też: Perfekcyjna galaktyka spiralna. Udało się ją uwiecznić

W toku badań astronomowie dowiedli, że 7% światła pochodzącego z 3C 273 zostało zaabsorbowane przez gaz w tamtejszej galaktyce. Doprowadziło to do jonizacji gazu o masie 10-100 miliardów razy większej od masy Słońca. Mając na uwadze to, iż galaktyka zawierała dużo gazu jeszcze przed formowaniem się gwiazd, nie wydawało się, by proces narodzin gwiazd był silnie tłumiony za sprawą jądra tamtejszego kwazara. Wykorzystanie tego samego podejścia do innych kwazarów powinno dostarczyć więcej informacji na temat ich ewolucji wskutek wzajemnych oddziaływań z galaktykami.