O descoperire rară și neașteptată. Hubble a surprins un quasar dublu în Universul îndepărtat

Universul timpuriu a fost un loc plin de agitație, în care galaxiile se ciocneau adesea unele de altele și chiar fuzionau între ele. Cu ajutorul Telescopului Spațial Hubble al NASA și al altor observatoare spațiale și terestre, astronomii care au investigat aceste evoluții au făcut o descoperire neașteptată și rară: o pereche de quasari legați gravitațional, ambii arzând în interiorul a două galaxii care fuzionează.

Acestea existau când Universul avea doar 3 miliarde de ani. Quasarii sunt obiecte luminoase alimentate de găuri negre supermasive, care aruncă fântâni de energie în timp ce se înfruptă din gaz, praf și orice altceva care se află în raza lor gravitațională.

• MISTRAL este noul instrument care va studia Universul la frecvențe înalte
• Oamenii de știință descoperă noi dovezi ale existenței găurilor negre de masă intermediară

„Nu vedem mulți quasari dubli în această perioadă timpurie a Universului. De aceea, această descoperire este atât de interesantă”, a declarat Yu-Ching Chen, student absolvent al Universității Illinois din Urbana-Champaign, autorul principal al acestui studiu.

Descoperirea quasarilor binari apropiați este un domeniu de cercetare relativ nou, care abia s-a dezvoltat în ultimii 10 – 15 ani. Noile și puternicele observatoare de astăzi au permis astronomilor să identifice cazurile în care doi quasari sunt activi în același timp și sunt suficient de apropiați încât să fuzioneze în cele din urmă, scrie EurekAlert.

O pereche de quasari, în interiorul a două galaxii care fuzionează

Există din ce în ce mai multe dovezi că galaxiile mari se formează prin fuziuni. Sistemele mai mici se unesc pentru a forma sisteme mai mari și structuri din ce în ce mai mari. În timpul acestui proces, în galaxiile care fuzionează ar trebui să se formeze perechi de găuri negre supermasive. ,,Cunoașterea populației progenitoare a găurilor negre ne va spune în cele din urmă despre apariția găurilor negre supermasive în Universul timpuriu și despre cât de frecvente ar putea fi aceste fuziuni”, a declarat Chen.

„Începem să dezvăluim acest vârf de iceberg al populației timpurii de quasari binari”, a declarat Xin Liu de la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign. „Studiul ne spune de fapt că această populație există, iar acum avem o metodă de a identifica quasarii dubli care sunt separați de dimensiunea unei singure galaxii”.

Aceasta a fost o căutare ca un ac în carul cu fân care a necesitat puterea combinată a telescopului spațial Hubble al NASA și a observatoarelor W.M. Keck din Hawaii.

„Sensibilitatea și rezoluția lui Hubble au furnizat imagini care ne permit să excludem alte posibilități pentru ceea ce vedem”, a declarat Chen. Hubble arată, fără echivoc, că aceasta este într-adevăr o pereche autentică de găuri negre supermasive, mai degrabă decât două imagini ale aceluiași quasar create de o lentilă gravitațională de prim-plan.

Tot mai multe dovezi că galaxiile mari se formează prin fuziuni

De asemenea, Hubble arată o caracteristică de maree, rezultată în urma fuziunii a două galaxii, unde gravitația distorsionează forma galaxiilor, formând două cozi de stele. Cu toate acestea, doar rezoluția ascuțită a lui Hubble nu este suficient de bună pentru a merge în căutarea acestor balize luminoase duble.

Cercetătorii au apelat la Gaia, care a fost lansat în 2013, pentru a identifica potențiali candidați la dublu-quasar. Gaia măsoară foarte precis pozițiile, distanțele și mișcările obiectelor cerești din apropiere. Dar, printr-o tehnică nouă, poate fi folosită pentru a explora Universul îndepărtat.

Baza de date uriașă a Gaia poate fi folosită pentru a căuta quasari care imită mișcarea aparentă a stelelor din apropiere. Quasarii apar ca obiecte unice în datele Gaia, deoarece sunt foarte apropiați. Cu toate acestea, Gaia poate capta o „zvâcnire” subtilă și neașteptată care imită o schimbare aparentă de poziție a unora dintre quasarii pe care îi observă.

În realitate, quasarii nu se deplasează în spațiu în niciun fel măsurabil. În schimb, zdruncinarea lor ar putea fi dovada unor fluctuații aleatorii ale luminii, deoarece fiecare membru al perechii de quasari își schimbă luminozitatea la intervale de timp de câteva zile sau luni, în funcție de programul de hrănire al găurii negre.

Această luminozitate alternantă între perechile de quasari este similară cu observarea de la distanță a unui semnal de trecere la nivel cu calea ferată. Pe măsură ce luminile de pe ambele părți ale semnalului staționar clipesc alternativ, semnul dă iluzia de „zdruncinare”.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Un triplet rar de quasari formează cel mai masiv obiect din Univers

O structură radio necunoscută a fost detectată în jurul celui mai strălucitor quasar din Univers

Cercetătorii au identificat şase galaxii care s-au transformat în quasari

Galaxia vecină găzduieşte un microquasar înfometat