Naukowcy odkryli jedną z największych tajemnic kwazarów – najjaśniejszych i najpotężniejszych obiektów we Wszechświecie – odkrywając, że są one zapalane przez zderzenia galaktyk.
Odkryte po raz pierwszy 60 lat temu kwazary mogą świecić tak jasno, jak bilion gwiazd upakowanych w objętości wielkości naszego Układu Słonecznego. Przez dziesięciolecia, które upłynęły od ich pierwszego zaobserwowania, pozostawało tajemnicą, co mogło wywołać tak potężną aktywność. Nowe prace prowadzone przez naukowców z uniwersytetów w Sheffield i Hertfordshire ujawniły teraz, że jest to konsekwencja zderzenia się galaktyk.
Zderzenia zostały odkryte, gdy naukowcy, korzystając z obserwacji głębokiego obrazowania z Teleskopu Isaaca Newtona na La Palmie, zaobserwowali obecność zniekształconych struktur w zewnętrznych obszarach galaktyk, w których znajdują się kwazary.
Większość galaktyk ma w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Zawierają również znaczne ilości gazu – ale przez większość czasu gaz ten krąży w dużych odległościach od centrów galaktyk, poza zasięgiem czarnych dziur. Zderzenia między galaktykami kierują gaz w kierunku czarnej dziury w centrum galaktyki; tuż przed pochłonięciem gazu przez czarną dziurę, uwalnia on niezwykłe ilości energii w postaci promieniowania, co skutkuje charakterystycznym blaskiem kwazara.
Zapłon kwazara może mieć dramatyczne konsekwencje dla całych galaktyk – może wypchnąć resztę gazu z galaktyki, co uniemożliwia tworzenie nowych gwiazd przez miliardy lat w przyszłości.
Po raz pierwszy próbka kwazarów tej wielkości została sfotografowana z takim poziomem czułości. Porównując obserwacje 48 kwazarów i ich galaktyk macierzystych z obrazami ponad 100 galaktyk niebędących kwazarami, naukowcy doszli do wniosku, że galaktyki zawierające kwazary mają około trzy razy większe prawdopodobieństwo interakcji lub zderzenia z innymi galaktykami.
Badanie poczyniło znaczący krok naprzód w naszym zrozumieniu, w jaki sposób te potężne obiekty są wyzwalane i napędzane.
Profesor Clive Tadhunter z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Sheffield powiedział: „Kwazary są jednym z najbardziej ekstremalnych zjawisk we Wszechświecie, a to, co widzimy, prawdopodobnie będzie reprezentować przyszłość naszej Drogi Mlecznej, gdy zderzy się z Galaktyka Andromedy za około pięć miliardów lat.
„Obserwowanie tych wydarzeń i wreszcie zrozumienie, dlaczego mają miejsce, jest ekscytujące – ale na szczęście Ziemia nie zbliży się do jednego z tych apokaliptycznych epizodów przez dłuższy czas”.
Kwazary są ważne dla astrofizyków, ponieważ ze względu na swoją jasność wyróżniają się na duże odległości i dlatego działają jako latarnie morskie do najwcześniejszych epok w historii Wszechświata. Dr Jonny Pierce, pracownik naukowy podoktorancki na Uniwersytecie Hertfordshire, wyjaśnia:
„To obszar, o którym naukowcy z całego świata chcą dowiedzieć się więcej – jednym z głównych motywów naukowych Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba było badanie najwcześniejszych galaktyk we Wszechświecie, a Webb jest w stanie wykryć światło nawet z najbardziej odległych kwazarów, wyemitowanych prawie 13 miliardów lat temu. Kwazary odgrywają kluczową rolę w naszym zrozumieniu historii Wszechświata, a być może także przyszłości Drogi Mlecznej”.