Et røntgenblik på hjertet af kraftfulde kvasarer

Et røntgenblik på hjertet af kraftfulde kvasarer

Kildeknude: 2662992
19. maj 2023 (Nanowerk nyheder) Forskere har observeret røntgenudsendelsen af ​​den mest lysende kvasar set i de sidste 9 milliarder år af kosmisk historie, kendt som SMSS J114447.77-430859.3 eller J1144 for kort. Det nye perspektiv kaster lys over kvasarernes indre virke, og hvordan de interagerer med deres omgivelser. Forskningen er publiceret i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society ("Det første røntgenblik på SMSS J114447.77-430859.3: den mest lysende kvasar i de sidste 9 Gyr"). XMM-Newton/EPIC-pn observation af kvasaren SMSS J114447.77-430859.3 XMM-Newton/EPIC-pn observation af kvasaren SMSS J114447.77-430859.3. (Billede: ESA/XMM-Newton/Dr. Elias Kammoun) Med en galakse 9.6 milliarder lysår væk fra Jorden, mellem stjernebillederne Centaurus og Hydra, er J1144 ekstremt kraftfuld og skinner 100,000 milliarder gange stærkere end Solen. J1144 er meget tættere på Jorden end andre kilder med samme lysstyrke, hvilket gør det muligt for astronomer at få indsigt i det sorte hul, der driver kvasaren og dets omgivende miljø. Undersøgelsen blev ledet af Dr. Elias Kammoun, en postdoc-forsker ved Research Institute in Astrophysics and Planetology (IRAP), og Zsofi Igo, en ph.d.-kandidat ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). Kvasarer er blandt de lyseste og fjerneste objekter i det kendte univers, drevet af gass fald i et supermassivt sort hul. De kan beskrives som aktive galaktiske kerner (AGN) med meget høj lysstyrke, der udsender enorme mængder elektromagnetisk stråling, der kan observeres i radio-, infrarød-, synlig-, ultraviolet- og røntgenbølgelængder. J1144 blev oprindeligt observeret i synlige bølgelængder i 2022 af SkyMapper Southern Survey (SMSS). Til denne undersøgelse kombinerede forskere observationer fra flere rumbaserede observatorier: eROSITA-instrumentet ombord på Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG)-observatoriet, ESA XMM-Newton-observatoriet, NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) og NASAs Neil Gehrels Swift observatorium. Holdet brugte data fra de fire observatorier til at måle temperaturen på røntgenstrålerne, der udsendes fra kvasaren. De fandt, at denne temperatur var omkring 350 millioner Kelvin, mere end 60,000 gange temperaturen ved Solens overflade. Holdet fandt også ud af, at massen af ​​det sorte hul i kvasarens centrum er omkring 10 milliarder gange Solens masse, og den hastighed, hvormed det vokser til at være i størrelsesordenen 100 solmasser om året. Røntgenlyset fra denne kilde varierede på en tidsskala på få dage, hvilket normalt ikke ses i kvasarer med så store sorte huller som den, der er bosat i J1144. Den typiske tidsskala for variabilitet for et sort hul af denne størrelse vil være i størrelsesordenen måneder eller endda år. Observationerne viste også, at mens en del af gassen sluges af det sorte hul, udsendes noget gas i form af ekstremt kraftige vinde, der sprøjter store mængder energi ind i værtsgalaksen. Dr. Kammoun, hovedforfatter af papiret, siger "Vi var meget overraskede over, at intet tidligere røntgenobservatorium nogensinde har observeret denne kilde på trods af dens ekstreme kraft." Han tilføjer: "Lignende kvasarer findes normalt i meget større afstande, så de virker meget svagere, og vi ser dem, som de var, da universet kun var 2-3 milliarder år gammelt.

Tidsstempel:

Mere fra Nanoværk