Astronomi, kas izmanto Nacionālā zinātnes fonda ļoti lielā masīva (VLA) radioteleskopu, lai izpētītu vistālāk zināmo kvazāru, ir atraduši kārdinošu pavedienu, kas var atbildēt uz ilgstošu kosmisko vistu un olu jautājumu: kurš bija pirmais, supermasīvie melnie caurumi vai milzu galaktikas?
Gadiem ilgi astronomi ir novērojuši tiešu saistību starp galaktikas centrālā, supermasīvā melnā cauruma masu un kopējo zvaigžņu “izspiesšanās” masu tās kodolā. Jo masīvāks ir melnais caurums, jo masīvāks ir izspiesums. Zinātnieki ir plaši spekulējuši par to, vai vispirms izveidojās melnais caurums vai zvaigžņu izspiesums. Nesen dažas teorijas ir ierosinājušas, ka šīs divas var veidoties vienlaicīgi.
Tomēr jaunie kvazāra un tā saimnieka galaktikas VLA novērojumi, kas redzēti tad, kad Visums bija nepilns miljards gadu vecs, norāda, ka jaunajai galaktikai ir supermasīvs melnais caurums, bet nav masīvu zvaigžņu izspiesšanās.
“Šajā jaunajā galaktikā mēs atradām lielu daudzumu gāzes, un, kad šīs gāzes masu pievienojam melnajam caurumam, tās veido gandrīz visu sistēmas masu. Galaktikas dinamika nozīmē, ka nav atlicis daudz svara, lai izveidotu zvaigžņu izspiesšanos, kādu prognozē pašreizējie modeļi, ”sacīja Kriss Karilli no Nacionālās radioastronomijas observatorijas (NRAO) Socorro, NM.
Zinātnieki izpētīja kvazāru, kas saukts par J1148 + 5251, un tas ir vistālākais līdz šim atrastais kvazārs vairāk nekā 12,8 miljardu gaismas gadu laikā. 2003. gadā atklāja Sloan Digital Sky Survey, J1148 + 5251 ir jauna galaktika ar spilgtu kvazāra kodolu, kāda tā bija, kad tā bija, kad Visums bija tikai 870 miljoni gadu vecs. Tagad Visumam ir 13,7 miljardi gadu.
VL, kas aptuveni 60 stundas bija vērsts uz J1148 + 4241, pētnieki spēja noteikt molekulārās gāzes daudzumu sistēmā. Turklāt viņi varēja izmērīt šīs gāzes kustības un tādējādi novērtēt galaktiskās sistēmas kopējo masu. Iepriekšējie sistēmas pētījumi ļāva aprēķināt, ka melnais caurums ir 1 līdz 5 miljardus reižu lielāks par mūsu Saules masu.
Jaunie VLA novērojumi norāda, ka sistēmā ir aptuveni 10 miljardi molekulāro gāzu saules masu un ka sistēmas kopējā masa ir 40-50 miljardi saules masu. Tādējādi apvienotais gāzes un melnais caurums veido 11-15 miljardus saules masu no kopējās.
“Pieņemtā attiecība norāda, ka šīs masas melnajam caurumam vajadzētu būt ieskautam vairāku triljonu saules masu zvaigžņu izspiestā vietā. Mūsu dinamiskais mērījums parāda, ka nepaliek daudz masas, izņemot melno caurumu un gāzi, lai izveidotu zvaigžņu izspiesšanos. Tas sniedz pierādījumus tam, ka pirms zvaigžņu izspiešanās veidojas melnais caurums, ”sacīja Fabians Valters no Maksas Plankas Radioastronomijas institūta Heidelbergā, Vācijā, kurš bija Jansky pēcdoktoranta loceklis NRAO Socorro, kad tika veikti novērojumi.
“Viens piemērs, protams, to nepadara, bet šajā objektā mums acīmredzot ir melnā cauruma piemērs, kurā nav daudz zvaigžņu izspiesšanās. Tagad mums jāveic sīki pētījumi par vairāk šādiem objektiem tālajā, agrīnajā Visumā, ”sacīja Karilli. "Ar ievērojami uzlabotu paplašinātās VLA un Atacama lielo milimetru masīva (ALMA) jutīgumu, kas parādīsies tiešsaistē pēc dažiem gadiem, mums būs rīki, kas nepieciešami šī jautājuma galīgai atrisināšanai," piebilda Karilli.
"Šādi pētījumi ir atslēga, lai izprastu, kā vispirms veidojās galaktikas," sacīja Valters.
Valters un Karilli strādāja kopā ar Franku Bertoldi un Karlu Mentenu no Maksas Planka institūta Bonā; Pjērs Kokss no Parīzes dienvidu universitātes Kosmosa astrofizikas institūta; Freds K.Y. NRAO loce Šarlotesvilā, VA; Xiahui Fan no Arizonas Universitātes Stjuartu observatorijas; un Maikls Štrauss no Prinstonas universitātes par projektu. Viņu pētījumu rezultāti tiek publicēti Astrophysical Journal Letters.
Nacionālā radioastronomijas observatorija ir Nacionālā zinātnes fonda iekārta, kas darbojas saskaņā ar sadarbības līgumu ar Associated Universities, Inc.
Oriģinālais avots: NRAO ziņu izlaidums
