Een röntgenfoto van het hart van krachtige quasars

Een röntgenfoto van het hart van krachtige quasars

Tijdstempel: 19 mei 2023 4:32 uur
Bronknooppunt: 2662992
19 mei 2023 (Nanowerk NieuwsOnderzoekers hebben de röntgenstraling waargenomen van de meest lichtgevende quasar die we in de afgelopen 9 miljard jaar kosmische geschiedenis hebben gezien, bekend als SMSS J114447.77-430859.3, of kortweg J1144. Het nieuwe perspectief werpt licht op de innerlijke werking van quasars en hoe ze omgaan met hun omgeving. Het onderzoek is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society (“De eerste röntgenfoto van SMSS J114447.77-430859.3: de meest lichtgevende quasar in de laatste 9 Gyr”). XMM-Newton/EPIC-pn observatie van de quasar SMSS J114447.77-430859.3 XMM-Newton/EPIC-pn-observatie van de quasar SMSS J114447.77-430859.3. (Afbeelding: ESA/XMM-Newton/Dr. Elias Kammoun) J9.6, gehost door een sterrenstelsel op 1144 miljard lichtjaar afstand van de aarde, tussen de sterrenbeelden Centaurus en Hydra, is buitengewoon krachtig en schijnt 100,000 miljard keer helderder dan de zon. J1144 bevindt zich veel dichter bij de aarde dan andere bronnen met dezelfde helderheid, waardoor astronomen inzicht kunnen krijgen in het zwarte gat dat de quasar en zijn omringende omgeving aandrijft. De studie werd geleid door dr. Elias Kammoun, een postdoctoraal onderzoeker bij het Research Institute in Astrophysics and Planetology (IRAP), en Zsofi Igo, een promovendus bij het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). Quasars behoren tot de helderste en verste objecten in het bekende universum en worden aangedreven door de val van gas in een superzwaar zwart gat. Ze kunnen worden beschreven als actieve galactische kernen (AGN) met een zeer hoge helderheid die enorme hoeveelheden elektromagnetische straling uitzenden die waarneembaar zijn in radio-, infrarood-, zichtbare, ultraviolette en röntgengolflengten. J1144 werd voor het eerst waargenomen in zichtbare golflengten in 2022 door de SkyMapper Southern Survey (SMSS). Voor deze studie combineerden onderzoekers waarnemingen van verschillende in de ruimte gestationeerde observatoria: het eROSITA-instrument aan boord van het Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG) observatorium, het ESA XMM-Newton observatorium, NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) en NASA's Neil Gehrels. Snel observatorium. Het team gebruikte de gegevens van de vier observatoria om de temperatuur te meten van de röntgenstralen die door de quasar werden uitgezonden. Ze ontdekten dat deze temperatuur ongeveer 350 miljoen Kelvin bedroeg, meer dan 60,000 maal de temperatuur aan het oppervlak van de zon. Het team ontdekte ook dat de massa van het zwarte gat in het centrum van de quasar ongeveer 10 miljard keer de massa van de zon bedraagt, en dat de snelheid waarmee het groeit in de orde van grootte van 100 zonsmassa's per jaar ligt. Het röntgenlicht van deze bron varieerde op een tijdschaal van enkele dagen, wat normaal gesproken niet wordt waargenomen in quasars met zwarte gaten zo groot als die in J1144. De typische tijdschaal van variabiliteit voor een zwart gat van deze omvang zou in de orde van maanden of zelfs jaren liggen. De waarnemingen toonden ook aan dat terwijl een deel van het gas door het zwarte gat wordt opgeslokt, een deel van het gas wordt uitgestoten in de vorm van extreem krachtige winden, waardoor grote hoeveelheden energie in het gaststelsel worden geïnjecteerd. Dr Kammoun, hoofdauteur van het artikel, zegt: “We waren zeer verrast dat geen enkel röntgenobservatorium deze bron ooit heeft waargenomen, ondanks zijn extreme kracht.” Hij voegt eraan toe: ‘Vergelijkbare quasars worden meestal op veel grotere afstanden gevonden, dus ze lijken veel zwakker, en we zien ze zoals ze waren toen het heelal nog maar 2-3 miljard jaar oud was.

Tijdstempel:

Meer van Nanowerk