Astronoomid, kes kasutavad National Science Foundationi väga suure massiivi (VLA) raadioteleskoopi kõige kaugema teadaoleva kvaasari uurimiseks, on leidnud ahvatleva vihje, mis võib vastata pikaajalisele kosmilise kana-muna küsimusele: mis tuli esimesena, supermassiivsed mustad augud või hiiglaslikud galaktikad?
Astronoomid on aastaid märkinud otsest seost galaktika keskse ülitäpse musta augu massi ja selle tuumas olevate tähtede „punnis” kogumassi vahel. Mida massiivsem on must auk, seda massiivsem on mõhk. Teadlased on spekuleerinud ulatuslikult, kas kõigepealt tekkis must auk või tähekoor. Hiljuti on mõned teooriad pakkunud välja, et need kaks võivad moodustada üheaegselt.
Kvasari ja selle peremeesgalaktika uued VLA tähelepanekud, nagu neid oli, kui Universum oli vähem kui miljard aastat vana, näitavad aga, et noorel galaktikal on supermassiivne must auk, kuid puuduvad suured tähtede punnid.
„Leidsime sellest noorest galaktikast suure koguse gaasi ja kui lisada selle gaasi mass musta augu massi, moodustavad nad peaaegu kogu süsteemi kogumassi. Galaktika dünaamika viitab sellele, et praeguste mudelite järgi ennustatud tähekoorma suuruseks ei jää palju massi, ”ütles Chris Carilli, National Radio Astronomy Observatory (NRAO), Socorro, NM-st.
Teadlased uurisid kvaasari nimega J1148 + 5251, mis on enam kui 12,8 miljardi valgusaasta juures kõige kaugem seni leitud kvaasar. Sloan Digital Sky Survey poolt 2003. aastal avastatud J1148 + 5251 on noor galaktika, mille särav kvaasari tuum on selline, nagu seda oli siis, kui universum oli vaid 870 miljonit aastat vana. Universum on nüüd 13,7 miljardit aastat vana.
Suunates VLA väärtusele J1148 + 4241 umbes 60 tundi, suutsid teadlased määrata molekulaarse gaasi koguse süsteemis. Lisaks suutsid nad mõõta selle gaasi liikumist ja seega hinnata galaktilise süsteemi kogumassi. Varasemad süsteemi uuringud olid andnud hinnangu, et must auk oli 1–5 miljardit korda suurem kui meie Päikese mass.
Uued VLA tähelepanekud näitavad, et süsteemis on umbes 10 miljardit molekulgaasi päikesemassi ja süsteemi kogumass on 40-50 miljardit päikese massi. Gaasi ja musta auku kokku moodustavad sellest koguhulgast 11-15 miljardit päikesemassi.
„Aktsepteeritud suhe näitab, et selle massi must auk peaks olema ümbritsetud mitme triljoni päikese massiga tähepunnidega. Meie dünaamiline mõõtmine näitab, et tähekolde moodustamiseks pole palju massi, välja arvatud must auk ja gaas, üle jäänud. See annab tunnistust sellest, et must auk moodustub enne tähekolde tekkimist, “rääkis Fabian Walter Saksamaal Heidelbergis asuvast Max Plancki Radioastronoomia Instituudist, kes oli vaatluste tegemise ajal NRAO-s Jansky järeldoktor.
„Üks näide ei anna seda tõestust, kuid selles objektis on meil ilmselt must auk, kus pole palju tähekolde. Nüüd peame tegema kaugel asuvas varajases universumis selliste objektide üksikasjalikumad uuringud, ”sõnas Carilli. "Paisutatud VLA ja Atacama suurte millimeetrite massiivi (ALMA) tunduvalt parandatud tundlikkusega, mis võetakse kasutusele mõne aasta pärast, on meil olemas vahendid, mida vajame selle küsimuse lõplikuks lahendamiseks," lisas Carilli.
"Sellised uuringud on võtmeks, kuidas mõista galaktikate algust," ütles Walter.
Walter ja Carilli tegid koostööd Frank Bertoldi ja Karl Menteniga Bonni Max Plancki instituudist; Pierre Cox Lõuna-Pariisi ülikooli kosmoseastrofüüsika instituudist; Fred K.Y. NRAO osakond Charlottesville'is, VA; Arizona ülikooli korrapidaja vaatluskeskuse Xiahui Fan; ja Michael Strauss Princetoni ülikoolist projekti kohta. Nende uurimistulemused avaldatakse ajakirjas Astrophysical Journal Letters.
Riiklik raadioastronoomiavaatluskeskus on Riikliku Teadusfondi rajatis, mida haldab Associated Universities, Inc. koostöölepingu alusel.
Algne allikas: NRAO pressiteade
