Dwa zespoły astronomów, kierowane przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge, spojrzały 13 mld lat wstecz. Dzięki temu ekspertom udało się odkryć tajemnice kwazarów, jednych z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie.

Kwazar

Kwazary to bardzo jasne obiekty, zasilane energią z czarnej dziury. Naukowcy (za pomocą kombinacji danych zebranych przez potężne teleskopy radiowe oraz symulacji superkomputera) stwierdzili, że kwazary wyrzucają z siebie zimny gaz (często określany „galaktycznym gradem”) z prędkością 2 tys. km/s, na odległość 200 tys. lat świetlnych. To dużo dalej niż wcześniej sądzono.

Tajemnica pędu

Szczegółowe porównanie najnowszych obserwacji i symulacji pozwoliło naukowcom zrozumieć, jakim cudem możliwe jest osiągnięcie takiej prędkości. Gaz ogrzewa się do temperatury dziesiątek milionów stopni, dzięki energii uwalnianej przez czarną dziurę. Nagromadzenie ciśnienia „przyspiesza” gaz i wypycha go do galaktyki.

Symulacje superkomputera pokazują, że oddalając się od galaktyki macierzystej jest wystarczająco dużo czasu, żeby ciepły gaz ochłodził się do temperatury, którą będzie w stanie wykryć teleskop radiowy.

Zasilane energią czarnych dziur

– Pierwszy raz widziałem, jak zimny gaz przemieszcza się z tak dużą prędkością i na tak duże odległości – powiedziała Claudia Cicone, doktorantka w Instytucie Kosmologii na Uniwersytecie Cambridge. – To jest nie do pojęcia, jak tak zimny gaz może tak szybko się poruszać – dodała.

Obserwacje Cicone pozwoliły drugiemu zespołowi naukowców, specjalizujących się w symulacjach na superkomputerze, opracować szczegółowy, teoretyczny model gazu wyrzuconego przez jasnego kwazara.

– Okazało się, że w czasie gdy gaz wyrzucany jest z kwazara i ma bardzo wysoką temperaturę, to udaje się go ostudzić poprzez radiacyjne chłodzenie. Podobnie jak Ziemia stygnie podczas bezchmurnej nocy – powiedział Tiago Costa, doktorant z Instytutu Astronomii. – Zadziwiające jest to, że w tak odległej galaktyce w młodym Wszechświecie, spełniane są warunki, które powodują dość szybki ruch ochładzający gaz – dodał.

Obserwacje prowadzone z Alp Francuskich

Teleskop radiowy, którym dokonano obserwacji to interferometr IRAM Plateau De Bure w Alpach Francuskich. Za pomocą tego urządzenia można zaobserwować zimny gaz, który napędza formowanie się gwiazd oraz galaktyk. Obserwacja zimnego gazu jest możliwa jedynie w paśmie promieniowania radiowego.

Wyniki badań zostały opublikowane 16 stycznia w dwóch czasopismach „Monthly Notices” oraz „The Royal Astronomical Society and Astronomy & Astrophysics”.

Polecane: