การเอ็กซ์เรย์ดูหัวใจของควาซาร์อันทรงพลัง

การเอ็กซ์เรย์ดูหัวใจของควาซาร์อันทรงพลัง

โหนดต้นทาง: 2662992
19 พฤษภาคม 2023 (ข่าวนาโนเวิร์ค) นักวิจัยได้สังเกตการแผ่รังสีเอกซ์ของควาซาร์ที่ส่องสว่างมากที่สุดที่พบในประวัติศาสตร์จักรวาลในช่วง 9 พันล้านปีที่ผ่านมา หรือเรียกสั้น ๆ ว่า SMSS J114447.77-430859.3 หรือเรียกสั้น ๆ ว่า J1144 มุมมองใหม่ให้ความกระจ่างเกี่ยวกับการทำงานภายในของควาซาร์และวิธีที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อม งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ (“ภาพเอ็กซ์เรย์ครั้งแรกที่ SMSS J114447.77-430859.3: ควอซาร์ที่ส่องสว่างที่สุดใน 9 Gyr สุดท้าย”). การสังเกตการณ์ XMM-นิวตัน/EPIC-pn ของ SMSS ควาซาร์ J114447.77-430859.3 การสังเกตการณ์ XMM-นิวตัน/EPIC-pn ของควาซาร์ SMSS J114447.77-430859.3 (ภาพ: ESA/XMM-Newton/Dr Elias Kammoun) มีกาแลคซีอยู่ห่างจากโลก 9.6 พันล้านปีแสง ระหว่างกลุ่มดาว Centaurus และ Hydra J1144 มีพลังมหาศาล โดยส่องแสงสว่างกว่าดวงอาทิตย์ 100,000 พันล้านเท่า J1144 นั้นอยู่ใกล้โลกมากกว่าแหล่งอื่นที่มีความส่องสว่างเท่ากัน ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเข้าใจหลุมดำที่ขับเคลื่อนควอซาร์และสภาพแวดล้อมโดยรอบได้ การศึกษานี้นำโดย Dr Elias Kammoun นักวิจัยหลังปริญญาเอกจากสถาบันวิจัยฟิสิกส์ดาราศาสตร์และดาวเคราะห์ (IRAP) และ Zsofi Igo ผู้สมัครระดับปริญญาเอกจากสถาบัน Max Planck สำหรับฟิสิกส์นอกโลก (MPE) ควาซาร์เป็นหนึ่งในวัตถุที่สว่างที่สุดและห่างไกลที่สุดในจักรวาล ซึ่งขับเคลื่อนโดยการตกของก๊าซสู่หลุมดำมวลมหาศาล พวกมันสามารถอธิบายได้ว่าเป็นนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ (AGN) ที่มีความส่องสว่างสูงมากซึ่งปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมหาศาลที่สามารถสังเกตได้ทางวิทยุ อินฟราเรด ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ อัลตราไวโอเลต และรังสีเอกซ์ J1144 ถูกพบครั้งแรกในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ในปี 2022 โดยการสำรวจ SkyMapper Southern (SMSS) สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยได้รวมข้อสังเกตจากหอสังเกตการณ์ในอวกาศหลายแห่ง ได้แก่ เครื่องมือ eROSITA บนหอสังเกตการณ์ Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG) หอดูดาว ESA XMM-Newton กล้องโทรทรรศน์นิวเคลียร์สเปกโตรสโกปิกของ NASA (NuSTAR) และ Neil Gehrels ของ NASA หอดูดาวสวิฟท์ ทีมงานใช้ข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ทั้งสี่แห่งเพื่อวัดอุณหภูมิของรังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมาจากควาซาร์ พวกเขาพบว่าอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 350 ล้านเคลวิน มากกว่าอุณหภูมิพื้นผิวดวงอาทิตย์มากกว่า 60,000 เท่า ทีมงานยังพบว่ามวลของหลุมดำที่ใจกลางควอซาร์นั้นมีมวลประมาณ 10 หมื่นล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ และอัตราที่มันเพิ่มขึ้นจนมีมวลประมาณ 100 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อปี แสงรังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดนี้แปรผันในช่วงเวลาไม่กี่วัน ซึ่งปกติจะไม่เห็นในควาซาร์ที่มีหลุมดำขนาดใหญ่เท่ากับหลุมดำที่อยู่ใน J1144 มาตราส่วนเวลาโดยทั่วไปของความแปรปรวนของหลุมดำขนาดนี้จะเรียงลำดับเป็นเดือนหรือเป็นปี การสังเกตยังแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ส่วนหนึ่งของก๊าซถูกหลุมดำกลืนลงไป ก๊าซบางส่วนก็ถูกขับออกมาในรูปของลมที่มีกำลังแรงมาก อัดฉีดพลังงานจำนวนมากเข้าไปในกาแลคซีต้นสังกัด ดร. Kammoun ผู้เขียนรายงานฉบับนี้กล่าวว่า "เรารู้สึกประหลาดใจมากที่ไม่มีหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์คนใดเคยสังเกตเห็นแหล่งกำเนิดนี้ แม้ว่าจะมีพลังงานมหาศาลก็ตาม" เขากล่าวเสริมว่า “ควาซาร์ที่คล้ายกันมักพบในระยะทางที่ไกลกว่ามาก ดังนั้นพวกมันจึงดูจางกว่ามากและเราเห็นพวกมันเหมือนเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 2-3 พันล้านปีเท่านั้น

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก นาโนเวิร์ค