gov-civil-vilareal.ptEn kvasar ved kanten af det observerbare univers skinner med lyset fra 10 * billioner * Soler
>En af de smarte ting ved lys er, at det bevæger sig med en begrænset hastighed. Hurtigt, ja, men ikke uendeligt hurtigt. Så hvis vi ser på et objekt, der er meget langt væk, ser vi det, som det var, da det var yngre.
Selve universet er kun omkring 13,8 milliarder år gammelt - heh, 'kun' - så vi kan ikke se noget længere væk end 13,8 milliarder lysår væk, afstanden lys bevæger sig i den tid. Men vi kan se objekter næsten så langt væk. De må have været meget lyse dengang, for den frygtelige afstand dæmper dem enormt, og de fleste genstande kan ikke skære den.
Men nogle gange finder vi himmelske fyrtårne på disse fjerntliggende steder. Ikke mange, men nogle. Der er lige fundet en ny , og det er bemærkelsesværdigt af mange grunde. Det ene er, at det virkelig er et fænomenalt lysende objekt. En anden er, at den er så lys, selvom den var temmelig ung på det tidspunkt, hvor lyset forlod den. Og en tredje er, at det alligevel ville være usynligt, hvis dets lys ikke blev forstærket af et gravitations -trick.
Kunstnerens opfattelse af et sort hul med materiale, der hvirvler rundt om det i en tilførselsdisk, og også en stråle stof, der sprænger væk fra det. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Objektet hedder J043947.08+163415.7 (jeg vil kalde det J043 for kort), og det er en kvasar . Disse er en slags galakse, der sprænger store mængder lys ud på grund af et supermassivt sort hul i deres centre. Hver stor galakse har en, tror vi, herunder Mælkevejen, men de fleste er stille. Men hvis en eller anden situation eller hændelse sender masser af gasdæmpning ind i det sorte hul, vil det hobe sig op i en hvirvlende disk lige over The Point Of No Return. Friktion i disken vil opvarme den enormt, idet materialet bliver opvarmet til millioner af grader. Gas denne varme lyser voldsomt, hvilket gør kvasarer til nogle af de mest kontinuerligt lysende energikilder i hele universet.
50 shades of grey rating film
De var mere almindelige i det tidlige univers; materiale, der er tilbage fra galaksens dannelse, kan falde til midten, hvor det supermassive sorte hul venter. På meget store afstande (og derfor at se dem, da universet var ungt) ser vi dog ikke så mange, som vi forventer. Enten er vores modeller af, hvor lyse de kan blive, ikke helt rigtige (så meget fjerne er stadig for svage til at se), eller også er måden, vi ser efter dem på, mangelfuld.
Går ud fra den sidste antagelse, et team af astronomer prøvede noget andet . Normalt giver en kvasars farver det væk. De er lysere i nogle farver end andre, så det kan registrere dem ved hjælp af filtre, når de tager billedundersøgelser af himlen. De har også en tendens til at se røde ud på grund af forskellige fænomener (for eksempel absorberer materiale mellem os og dem blåt lys). Men hvis der er en galakse meget tættere på os, der tilfældigvis falder langs den samme sigtelinje, kan den få kvasaren til at virke blåere og narre software til at tro, at det er en normal galakse.
Ved hjælp af forskellige parametre til at finde fjerne kvasarer kiggede astronomerne på data fra forskellige observatorier, der undersøgte himlen, og skabte billeder dybt nok til at finde fjerne kvasarer. Det var da de fandt J043.
Kvasaren J043947.08+163415.7 (rød) er ekstremt langt væk, og dens lys er blevet forstærket af en mellemliggende galakse (blå) meget tættere på Jorden. Kredit: NASA, ESA og X. Fan (University of Arizona)
Afstanden de fandt for det ( ved hjælp af dens rødforskydning ) er svimlende 12,8 milliarder lysår - J043 skinnede klart mindre end en milliard år efter, at selve universet dannede sig!
Men det er et problem. Det er for lyst. Selv kvasarer bør ikke blive så lyse som J043. De besluttede at fortsætte med at grave og brugte Hubble til at observere objektet. Hvad de fandt pludselig gav mening: en svag udsmykning af en galakse ekstremt tæt på positionen J043. Tyngdekraften i denne mellemliggende galakse bøjer lyset fra J043 på vej til os, en proces kaldet gravitationslinse . Dette kan have flere effekter på kvasarens lys, herunder opdeling af det i flere billeder samt forstørrelse af dets lysstyrke.
Alt dette gør J043 meget vigtig for astronomer. Det er langt det klareste objekt, der nogensinde er set på den afstand, hvilket gør det lettere at observere (dog ikke på nogen måde let; det er stadig ret svagt på himlen). Det er ikke særlig godt forstået, hvordan objekter, som unge kan have så massive sorte huller; det tager tid for dem at vokse sig enorme, og der er masser af hypoteser om, hvordan det kunne ske.
Også det lys, vi ser fra J043, blev udsendt på et særligt tidspunkt i det unge universets liv, i en periode kaldet reionisering . Det var da sådanne galakser tændte og genopvarmede kosmisk gas, der havde kølet siden Big Bang. Det er svært at observere denne gang i kosmisk historie, og J043 belyser bogstaveligt talt vejen for os. Det er en kæmpe velsignelse for kosmologer.
Kunstværker af en kvasar, en galakse med materiale, der hvirvler rundt om et centralt massivt sort hul, og sprænger ud to stråler af stof og energi. Kredit: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser
Det faktum, at det overhovedet eksisterer, betyder, at der kan være flere objekter som det, der venter på at blive fundet. Det er gode nyheder. For det første løser det mysteriet om, hvorfor vi ikke ser dem (de er derude, men deres farver lurede os), og det betyder også, at når vi først begynder at finde dem, vil vi være i stand til at undersøge det fjerne univers mere effektivt. Større teleskoper vil hjælpe, ligesom James Webb (på grund af lancering i 2020, håber vi), samt mindre teleskoper, der observerer forskellige former for lys.
Da jeg var barn og læste bøger om kvasarer, var den fjerneste, man kendte 3C273 , et par milliarder lysår væk. Det var det fjerneste objekt, man kender. Nu kender vi til tusinder af kvasarer, med 150 af dem mere end omkring 12 milliarder lysår væk.
Der er stadig så mange flere at finde, herunder dem måske endnu fjernere og lysere end J043. Når vi finder dem, vokser vores viden om det unge kosmos endnu mere.
* Jeg har set nogle kilder citere et tal på 600 billioner, men det tegner sig ikke for linsens forstørrelse, hvilket får det til at se lysere ud end det er.
