W kosmosie istnieje wiele przedziwnych i egzotycznych tworów, których natura wymyka się naszemu rozumieniu: czarne dziury, gwiazdy Wolfa-Reyeta, supernowe z niestabilności kreacji par, niezwykłe kolizje galaktyk, ale kwazar SMSS J052915.80–435152.0 to coś, czego jeszcze chyba nie widzieliśmy.
Czytaj także: Wyspy na Morzu Ignorancji. Czarne dziury odsłaniają coraz więcej swoich tajemnic
Nazwijmy go sobie dla uproszczenia – J0529–4351. Jest najjaśniejszym kwazarem w kosmosie i to oddalonym o ok. 12 mld lat świetlnych od nas, pochodzi więc z epoki wczesnego wszechświata. Ale możemy go zobaczyć. To prawdziwe kosmiczne monstrum pochłaniające dziennie tyle materii, ile wynosi masa naszego Słońca. Dziennie!
Pierwszej obserwacji żarłocznego kwazara dokonał w zeszłym roku zespół kierowany przez prof. Christiana Wolfa z Narodowego Uniwersytetu Australijskiego (ANU) w Nowej Południowej Walii, ale potwierdzono ją także przy użyciu największego teleskopu na Ziemi, czyli VLT w Chile. Dopiero jednak teraz, w lutowym wydaniu czasopisma „Nature Astronomy”, ukazała się dokładna praca na ten temat.
Czym są kwazary?
Zacznijmy od przypomnienia, czym w ogóle są kwazary. Pierwsze widmo kwazara zidentyfikował już w 1963 r. astronom Maarten Schmidt. Dostrzegł niezwykle jasną i niezwykle oddaloną – początkowo wydawało się – gwiazdę, która okazała się jednocześnie bardzo zwartym źródłem promieniowania o ogromnej mocy, porównywalnej z promieniowaniem całej galaktyki. Stąd początkowa nazwa: quasi-stellar object, a więc obiekt gwiazdopodobny.
Wkrótce zaczęto takich obiektów odkrywać więcej – wszystkie bardzo daleko, miliardy lat świetlnych od nas – jednak badacze nieba szybko uznali, że nie są to ani gwiazdy, ani galaktyki, choćby dlatego, że większość kwazarów zauważalnie zmienia swoją jasność i to zaledwie w ciągu dni. A zatem muszą być znacznie mniejsze od galaktyk, które nie mogą zmieniać jasności tak szybko, ale większe od gwiazd. Wreszcie dowiedziono, że kwazary są centralnymi obszarami bardzo aktywnych galaktyk, których aktywność bierze się z istnienia w ich centrach supermasywnych czarnych dziur. Pochłaniają one ogromne ilości materii z otaczających je dysków, a ta, wnikając do gigantycznej czarnej dziury, rozgrzewa się ogromnie i emituje niemal cały zakres promieniowania elektromagnetycznego. Głównie radiowego. Kwazary są odkrywane daleko – znamy ich już pond milion – co świadczy o tym, że wszechświat był kiedyś bardziej chaotyczny, a nawet burzliwy niż dzisiaj. Kwazary są jednymi z najbardziej aktywnych jąder galaktyk, ale takich aktywnych galaktyk jest więcej – należą do nich także blazary, lacertydy, radiogalaktyki czy tzw. galaktyki Seyferta.
Czytaj także: Krótka historia czarnych dziur. Coraz więcej widzimy na własne oczy
Kwazar J0529−4351
Co odkrył zespół prof. Christiana Wolfa? Otóż kwazara, czyli niezwykle aktywne jądro galaktyki, z najszybciej rosnącą supermasywną centralną czarną dziurą w środku, jaką udało się do tej pory wykryć. Ma ona ma masę 17 mld Słońc – co w przypadku kwazarów nie jest rekordem – ale pochłania dziennie rekordową ilość materii, mniej więcej tyle, ile ma jej nasze Słońce. I to jest rekord, który zdaniem prof. Wolfa raczej nie zostanie pobity. „Niewiarygodne tempo wzrostu oznacza również ogromne uwolnienie światła i ciepła” – powiedział profesor Wolf. „Jest to więc również najjaśniejszy znany obiekt we wszechświecie. Dysk akrecyjny, z którego materia wnika do supermasywnej czarnej dziury kwazara J0529−4351, ma średnicę 7 lat świetlnych, czyli dwukrotność odległości dzielącej Słońce od najbliższej nam gwiazdy w Drodze Mlecznej – Alfa Centauri.
Czytaj także: Coraz więcej czarnych dziur na niebie
Kosmiczna zagadka
Nie do końca wiadomo natomiast, dlaczego we wczesnych epokach wszechświata powstawało tak dużo kwazarów, a dzisiaj już nie. Astronomowie i astrofizycy wciąż nie potrafią też odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób gigantyczne, supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk w ogóle się rodzą. A trzeba pamiętać, że znajdują się one prawdopodobnie we wszystkich galaktykach we wszechświecie. W naszej Drodze Mlecznej także, choć nasza centralna supermasywna czarna dziura, tzw. źródło Sagittarius A*, ma masę zdecydowanie mniejszą – nieco pond 4 mld Słońc. Czy odkrycie kwazara J0529−4351 pozwoli przybliżyć nam odpowiedzi na te pytania? Nie widomo. Póki co sam kwazar SMSS J052915.80−435152.0, najjaśniejszy i z najszybciej rosnącą czarną dziurą w centrum, stał się kolejną kosmiczną tajemnicą.
Czytaj także: Monstrualna czarna dziura zaskakuje naukowców