Wiedergabe eines kalten Quasars NASA / Daniel Rutter
Quasare sind faszinierende Objekte . Quasare sind im einfachsten Sinne helle Akkretionsscheiben, die sich bilden, wenn i Von der Akkretionsscheibe wird intensive Wärme und Licht abgegeben. Dies wird durch Reibung verursacht, die durch das Material erzeugt wird, das um das Schwarze Loch herum und schließlich in dieses hineinwirbelt. Das Material sammelt sich um den Ereignishorizont - den Punkt, an dem die Schwerkraft so stark wird, dass keine Materie - nicht einmal Licht - entweichen kann. Während sich das Material um das Schwarze Loch dreht, erwärmt Reibung die Gase und anderes Material imAkkretionsscheibe, die sie in optischen Licht-, Röntgen- und Infrarotwellenlängen im elektromagnetischen Spektrum sichtbar macht.
Diese Objekte sind so leuchtend, dass sie alle Sterne in ihren Galaxien zusammen überstrahlen können. Das ist ziemlich beeindruckend, es wird jedoch auch angenommen, dass sie eine der letzten Stufen der galaktischen Sternentstehung signalisieren. Dann die Entdeckung von sogenannte "kalte Quasare" kam und stellte unsere Theorie der Galaxienentwicklung im Endstadium in Frage.
Rückblick auf die frühesten Tage des Universums, etwa 670 Millionen Jahre nach dem Urknall, fanden Astronomen das älteste supermassereiche Schwarze Loch bisher was der Theorie Glauben schenkt, dass Schwarze Löcher das Uruniversum vermehrt haben. Dieses supermassereiche Schwarze Loch mit dem Namen J0313-1806 befindet sich etwas mehr als 13 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und enthält eine Masse von ungefähr 1,6 Milliarden Sonnen. So vielGas und Staub umkreisen das Schwarze Loch, es hat eine helle Akkretionsscheibe gebildet, die über 1000-mal heller leuchtet als alle Sterne in der Milchstraße zusammen.
Alle guten Dinge müssen ein Ende haben, und schließlich geht den Galaxien der Treibstoff aus, um mehr Sterne zu produzieren, da der gesamte Wasserstoff entweder in vorhandenen Nebeln, Sternen und Planeten eingeschlossen ist oder von einem supermassiven Schwarzen Loch verschlungen wird. Jedoch, Mit Hilfe von Spektraldaten haben Astronomen spekuliert, dass das supermassereiche Schwarze Loch J0313-1806 immer noch 25 Sonnen pro Jahr verschlingt - was bedeutet, dass es immer noch wächst.
Hier kommen unsere kalten Quasare ins Spiel.
Was genau sind kalte Quasare?
Der Autor eines Artikels über kalte Quasare , Allison Kirkpatrick von der University of Kansas bemerkt :
„Das gesamte Gas, das sich auf dem Schwarzen Loch ansammelt, wird erhitzt und gibt Röntgenstrahlen ab.“ Die Wellenlänge des Lichts, das Sie abgeben, entspricht direkt Ihrer Hitze. Sie und ich geben beispielsweise Infrarotlicht abAber etwas, das Röntgenstrahlen abgibt, ist eines der heißesten Dinge im Universum. Dieses Gas sammelt sich auf dem Schwarzen Loch an und bewegt sich mit relativistischen Geschwindigkeiten. Sie haben auch ein Magnetfeld um dieses Gas und es kann sich verdrehenAuf die gleiche Weise, wie Sie Sonneneruptionen erhalten, können Sie Materialstrahlen durch diese Magnetfeldlinien aufsteigen lassen und vom Schwarzen Loch weggeschossen werden. Diese Strahlen drosseln im Wesentlichen die Gasversorgung der Galaxie, sodass kein Gas mehr vorhanden istfallen auf die Galaxie und bilden neue Sterne. Nachdem eine Galaxie aufgehört hat, Sterne zu bilden, sagen wir, dass es sich um eine passive tote Galaxie handelt. “
Es macht Sinn, dass das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie all das Gas und den Staub auffrisst, auf die es seine Singularität bringen kann, oder? Nun, es stellt sich heraus, dass Quasare zumindest für Galaxien kein automatisches Todesurteil für Galaxien sindEinige Galaxien, also ja und nein. Ungefähr 10 Prozent der älteren Galaxien, die mit Quasaren in ihrem Zentrum untersucht und beobachtet wurden, haben Gasvorräte und erzeugen daher immer noch neue Sterne.
„Wir wussten bereits, dass Quasare eine staubverdeckte Phase durchlaufen“, bemerkte Kirkpatrick. „Wir wussten, dass sie eine stark verhüllte Phase durchlaufen, in der Staub das supermassereiche Schwarze Loch umgibt. Wir nennen das die rote Quasarphase. Aber jetzt wirIch habe dieses einzigartige Übergangsregime gefunden, das wir vorher nicht kannten. Wenn Sie jemandem erzählt haben, dass Sie einen leuchtenden Quasar gefunden haben, der eine blaue optische Farbe hat - aber er enthält immer noch viel Staub und Gas und vielder Sternentstehung - die Leute würden sagen: 'Nein, so sollten diese Dinge nicht aussehen.' ”
Abgesehen davon scheint es so zu funktionieren. Objekte im Weltraum neigen dazu, sich auf ziemlich unvorhersehbare Weise zu verhalten. Wir haben auch keinen festen Überblick über die Entwicklung von Galaxien. Wir können sie aus Milliarden von Lichtjahren Entfernung betrachten -Es reicht zurück bis zu einigen der frühesten Sterne und Galaxien, die jemals geboren wurden - aber das geht nur so weit, weil Galaxien in allen Formen, Größen und Farben erhältlich sind.
„Wir dachten, die Art und Weise, wie diese Dinge ablaufen, war, dass Sie ein wachsendes Schwarzes Loch haben, das von Staub und Gas eingehüllt ist und das Material auszublasen beginnt“, sagte sie. „Dann wird es zu einem leuchtend blauen Objekt. Wir haben angenommen, wann es istblies sein eigenes Gas aus, es würde auch sein Wirtsgas ausblasen. Aber es scheint, dass dies bei diesen Objekten nicht der Fall ist. Diese haben ihren eigenen Staub ausgeblasen - also sehen wir es als blaues Objekt - aber sie haben es nichtDies ist eine Übergangsphase, sagen wir mal 10 Millionen Jahre. In universellen Zeiträumen ist das wirklich kurz - und es ist schwer, dieses Ding zu fangen. Wir tun, was wir nenneneine blinde Umfrage, um Objekte zu finden, nach denen wir nicht gesucht haben. Und wenn wir diese Objekte finden, könnte dies bedeuten, dass dies jeder Galaxie passiert. “
Eine interessante Entdeckung :
Astronom von der NASA geschrieben , "SOFIA, ein Gemeinschaftsprojekt der NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR, untersuchte eine extrem weit entfernte Galaxie namens CQ4479, die mehr als 5,25 Milliarden Lichtjahre entfernt liegt. Im Kern befindet sich eine spezielle Art von Quasar, die kürzlich entdeckt wurdevon Kirkpatrick, genannt "kalter Quasar". Bei dieser Art von Quasar frisst das aktive Schwarze Loch immer noch Material aus seiner Wirtsgalaxie, aber die intensive Energie des Quasars hat nicht das gesamte kalte Gas verwüstet, sodass sich weiterhin Sterne bilden könnenDie Galaxie lebt weiter. Dies ist das erste Mal, dass Forscher einen detaillierten Blick auf einen kalten Quasar werfen, der direkt das Wachstum des Schwarzen Lochs, die Geburtenrate der Sterne und die verbleibende Menge an kaltem Gas misst, um die Galaxie zu befeuern. "Derzeit werden ungefähr 100 sonnenähnliche Tiere erzeugtSterne jedes Jahr.
„SOFIA lässt uns in dieses kurze Zeitfenster sehen, in dem die beiden Prozesse nebeneinander existieren können“, sagte ein Forscher. „Es ist das einzige Teleskop, das die Geburt von Sternen in dieser Galaxie untersuchen kann, ohne vom intensiv leuchtenden Quasar überwältigt zu werden.“
„Wenn dieses Tandemwachstum sowohl das Schwarze Loch als auch die Sterne, die es umgeben, fortsetzt, würde sich die Masse verdreifachen, bevor die Galaxie das Ende ihres Lebens erreicht.“
Das ist ein ziemlich beeindruckendes Wachstum. Schließlich wird der Quasar im Zentrum der Galaxie höchstwahrscheinlich das gesamte für die Sternentstehung erforderliche Gas und Staub verbrauchen. Die eigentliche Frage ist: Ist dies ein seltenes Ereignis oder sehen wir alle eine Phase?Galaxien mit Quasaren gehen durch?