Kwazary pierwotnie uważane były tylko za pojedyncze gwiazdy widoczne na nieboskłonie. Dopiero kilka dekad temu, kiedy astronomowie zaczęli badać przy wykorzystaniu technik spektroskopii okazało się, że są one niewiarygodnie daleko od nas. To z kolei doprowadziło do wniosku, że z tak dużych, kosmologicznych już odległości żadna gwiazda nie byłaby widoczna, niezależnie od tego jak jasna i duża by była.
Z czasem astronomowie ustalili, że kwazary w rzeczywistości są zwartymi źródłami intensywnego promieniowania, które wypromieniowują tyle światła co cała galaktyka, choć mają rozmiary zaledwie porównywalne z Układem Słonecznym. Czym jednak jest kwazar? Mówiąc najprościej to znajdująca się w centrum galaktyki supermasywna czarna dziura i jej bezpośrednie otoczenie, czyli masywny dysk akrecyjny pełen materii, która opadając na czarną dziurę rozgrzewa się do wprost niewyobrażalnych temperatur i emituje promieniowanie w zakresie radiowym, podczerwonym i rentgenowskim.
Czytaj także: Astronomowie właśnie rozwiązali zagadkę kosmicznych dziwolągów. My też kiedyś będziemy kwazarem
Średnio co dziesiąty kwazar oprócz emisji promieniowania elektromagnetycznego emituje także niezwykle silne, wąskie (skolimowane) dżety promieniowania w szerokim zakresie widma.
Warto także zwrócić uwagę na to, że kwazary obecnie obserwujemy tylko w bardzo dużych odległościach od Ziemi, a więc we wczesnym wszechświecie. Możliwe, że odpowiada za to nadmiar gazu i pyłu istniejącego we wczesnym wszechświecie i w młodych galaktykach, który mógł zapewnić stałe dokarmianie centralnych supermasywnych czarnych dziur. W obecnym wszechświecie takich obiektów już nie ma.
Kwazar J1144 to istny rekordzista
W najnowszym artykule naukowym zespół astronomów obserwujący odkryty w 2022 roku kwazar SMSS J114447.77-430859.3 (w skrócie J1144) opisuje emitowane z tego obiektu dżety promieniowania w zakresie rentgenowskim. Wstępne obliczenia wskazują, że jest to najjaśniejszy taki obiekt widoczny w ostatnich dziewięciu miliardach lat historii wszechświata.
Źródłem dżetu jest otoczenie supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum galaktyki oddalonej od nas o 9,6 miliarda lat w kierunku gwiazdozbioru Centaura. Ów kwazar choć niewielki jest dużo jaśniejszy od całej galaktyki, w której się znajduje. Badacze szacują, że jego jasność jest 100 000 miliardów razy większa od jasności Słońca.
Dzięki temu, że do obserwacji dżetów naukowcy zaprzęgli teleskopy kosmiczne eROSITA, XMM-Newton, NuSTAR oraz Swift udało się ustalić, że temperatura promieni rentgenowskich emitowanych przez kwazar sięga 350 milionów stopni Celsjusza, czyli jest 60 000 razy wyższa od temperatury powierzchni Słońca.
Teorie fizyczne opisujące dżety szwankują w tym przypadku
Mamy zatem do czynienia z kwazarem o jasności 100 bilionów słońc, skrywającym czarną dziurę o masie 10 miliardów mas Słońca, która z kolei rośnie w tempie 100 mas Słońca rocznie. Co jednak szczególnie ciekawe promieniowanie rentgenowskie emitowane przez kwazar zmienia się w skali zaledwie kilku dni. Naukowcy jak na razie nie są w stanie wytłumaczyć tego procesu, bowiem w przypadku tak masywnej czarnej dziury zmiany – przynajmniej według aktualnie obowiązujących teorii – zmiany powinny zachodzić na przestrzeni miesięcy lub lat, ale z pewnością nie dni.
Już teraz przygotowywana jest dłuższy program monitorowania tego jakże ciekawego, choć niezwykle odległego kwazaru. Być może dostarczy nam on jakichś nowych informacji o procesach zachodzących w tak ekstremalnych miejscach przestrzeni kosmicznej. Pozostaje jednak cieszyć się, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki nie ma tak bogatego bufetu w swoim otoczeniu. Gdyby tak było, to może i Słońce by istniało, ale życia na Ziemi ze względu na promieniowanie, z pewnością by nie było.
