Ein neuer Rekord für den am weitesten entfernten Quasar

Ein winziger schwarzer Punkt in der Mitte einer leuchtenden, wirbelnden Scheibe. Von dem Punkt senkrecht zur Scheibe geht ein Strahl aus.

Künstlerische Darstellung von Quasar J0313-1806, einem stark leuchtenden Objekt im frühen Universum. Wie alle Quasare wird angenommen, dass er von einem supermassiven Schwarzen Loch angetrieben wird. Bild über NOIRLab/ NSF/ AURA/ J. da Silva/Keck-Observatorium. Ankommentierte Versiondieses Bildes.


Keck-ObservatoriumundNOIRLab . von NSFbeide gaben am 12. Januar 2021 bekannt, dass Astronomen ein Objekt geortet haben, das einen neuen Rekord für den am weitesten entfernten Quasar und damit für das am weitesten entfernte supermassereiche Schwarze Loch aufstellt. Sie sagten, sie sehen den Quasar – beschriftet mit J0313-1806 – nur 670 Millionen Jahre nach demUrknall, oder mehr als 13 MilliardenLichtjahreein Weg. Es wird geschätzt, dass es etwa 1.000 Mal heller ist als unsere Milchstraße, weshalb wir es noch aus so großer Entfernung sehen können. Es wird angenommen, dass dieses Objekt von dem heute frühesten bekannten supermassiven Schwarzen Loch in unserem Universum angetrieben wird, das mehr als 1,6 Milliarden Mal die Masse unserer Sonne wiegt. Astronomen veröffentlichten dieses Ergebnis diese Woche imVirtuelles Treffen im Januar 2021der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft.

Ein Papier, das die neue Arbeit skizziert, wurde zur Veröffentlichung in derpeer-reviewed Astrophysikalische Zeitschriftenbriefeund isterhältlich im Preprint-Format auf arXiv.org.


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Die Astronomen untersuchten nicht nur die Entfernung des Quasars; Sie fanden auch einen Hochgeschwindigkeitswind, der anscheinend von dem zentralen supermassiven Schwarzen Loch bei etwa 20 % vonLichtgeschwindigkeit.

Als Astronomen in den 1950er Jahren anfingen, Quasare zu sehen, gaben sie ihnen einen Namen, der bedeutet:quasi-stellare (sternähnliche) Radioquelle. Mit anderen Worten, Radioteleskope entdeckten sie zuerst, und die ersten optischen Teleskope sahen sie punktförmig, wie Sterne. Aber in den 1960er und 70er Jahren wurden QuasareSpektrenhatte gezeigt, dass sie überaus distanziert waren. Und Astronomen fragten sich, wie so weit entfernte Objekte so viel Strahlung abgeben und dennoch aus so großer Entfernung sichtbar sein können.

Zu diesem Zeitpunkt begann sich die Idee durchzusetzen, dass Quasare von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden. Nun, wie vom Keck-Observatorium erklärt, werden Quasare als:




… die fressenden Rasereien kolossaler supermassereicher Schwarzer Löcher … die energiereichsten Objekte im Universum. Sie treten auf, wenn Gas im überhitztenAkkretionsscheibeum ein supermassereiches Schwarzes Loch wird unaufhaltsam nach innen gezogen und strahlt Licht über denelektromagnetisches Spektrum.

Die von Quasaren emittierte Energiemenge ist enorm, wobei die massereichsten Beispiele ganze Galaxien leicht in den Schatten stellen.

Quasare sind typischerweise so weit entfernt, dass Astronomen ihre Entfernungen nicht in Lichtjahren angeben. Eine Entfernung in Lichtjahren kann nur abgeleitet, nicht direkt gemessen werden. Was gemessen werden kann, ist die des ObjektsRotverschiebung, was mit seiner Entfernung korreliert. Quasar JO313-1806 hat eine rekordverdächtige Rotverschiebung von z = 7,64.

Astronomen, die diese neue Messung durchführten, sagten, dass die Präsenz eines so massereichen Schwarzen Lochs so früh in der Geschichte des Universums die Theorien zur Entstehung Schwarzer Löcher in Frage stellt.Feige Wang, und NASAHubble-Kollegean der University of Arizona und Hauptautor des Forschungspapiers, erklärte:


Schwarze Löcher, die von den allerersten massereichen Sternen geschaffen wurden, könnten in nur wenigen hundert Millionen Jahren nicht so groß geworden sein.

Zusätzlich zum Wiegen des Monster-Schwarzen Lochs entdeckten das Keck-Observatorium und die Gemini North-Beobachtungen einen extrem schnellen Abfluss, der vom Quasar in Form eines Hochgeschwindigkeitswinds mit 20% der Lichtgeschwindigkeit ausgeht. AstronomJinyi Yangan der University of Arizona – ein Co-Autor des neuen Papiers – kommentierte:

Die Energie, die bei einem solchen extremen Hochgeschwindigkeitsausfluss freigesetzt wird, ist groß genug, um die Sternentstehung in der gesamten Wirtsgalaxie des Quasars zu beeinflussen.

Die Astronomen sagten dies ist:


… das früheste bekannte Beispiel für einen Quasar, der das Wachstum seiner Wirtsgalaxie formt, was J0313-1806 zu einem vielversprechenden Ziel für zukünftige Beobachtungen macht.

Die Galaxie, die die J0313-1806 beherbergt, macht einen Schub der Sternentstehung durch und produziert neue Sterne 200-mal schneller als die Milchstraße. Die Kombination dieser intensiven Sternentstehung, des leuchtenden Quasars und des Hochgeschwindigkeitsausflusses machen J0313-1806 und seine Wirtsgalaxie zu einem vielversprechenden natürlichen Labor für das Verständnis des Wachstums supermassereicher Schwarzer Löcher und ihrer Wirtsgalaxien im frühen Universum.

Wang fügte hinzu:

Dies wäre ein großartiges Ziel, um die Entstehung der frühesten supermassereichen Schwarzen Löcher zu untersuchen. Wir hoffen auch, mehr über die Auswirkungen von Quasar-Ausströmen auf ihre Wirtsgalaxie zu erfahren und zu erfahren, wie sich die massereichsten Galaxien im frühen Universum gebildet haben.

Ein gutaussehender junger Mann und eine gutaussehende Frau, die mit Bierkrügen anstoßen.

AstronomenFeige WangundJinyi Yang, beide vom Steward Observatory der University of Arizona, halfen bei der Messung der Entfernung für den Quasar J0313-1806, den aktuellen Rekordhalter für den am weitesten entfernten Quasar in unserem Universum. Bild überFeige Wang. Mit Genehmigung verwendet.

Fazit: Astronomen haben eine neue Messung für die Entfernung des Quasars J0313-1806, was ihn zum neuen Rekordhalter für den am weitesten entfernten bekannten Quasar macht. Wir sehen es nur 670 Millionen Jahre nach dem Urknall oder mehr als 13 Milliarden Lichtjahre entfernt. Die Astronomen fanden auch einen Hochgeschwindigkeitswind, der anscheinend von dem zentralen, supermassiven Schwarzen Loch dieses Quasars bei etwa 20 % vonLichtgeschwindigkeit.

Quelle: Ein leuchtender Quasar bei Rotverschiebung 7.642

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Via Keck-Observatorium