Hubble-rumteleskopbillede af J1148 + 5251. Windhorst, Arizona State University
Kvasarer har været de bedste og lettest observerede fyrvægter for astronomer til at undersøge det fjerne univers, og en af de mest fjerne og lyseste kvasarer giver lidt af en overraskelse. Astronomer, der studerer en fjern galakse, kaldet J1148 + 5251, og som indeholder en lys quasar, ser kun kvasaren og ikke værtsgalaksen i sig selv. Man har troet, at kvasaren har fodret med en håndfuld stjerner hvert år for at samle op til sin størrelse på tre milliarder solmasser over bare et par hundrede millioner år. Men hvor er alle stjernerne?
Kvasaren har sandsynligvis ikke gået i en fodringsvans og spist alt i sigte! Men det spiser måske på det smarte. I nærheden af infrarøde udsigter med Hubble-rumteleskopets videfeltkamera 3 giver kun antydninger til, hvad der måtte ske, galaksen er så indhyllet med støv, at intet af stjernelyset kan ses; kun den lyse, blaring kvasar skinner igennem. Hvor mange stjerner denne kvasar spiser er nu usikkert, da blodbadet finder sted undercover.
Mens de fleste tidlige galakser næsten ikke indeholder noget støv - det tidlige univers var støvfrit, indtil den første generation af stjerner begyndte at skabe støv gennem kernefusion, viste tidligere submillimeterobservationer denne galakse har store mængder støv, så det er også noget af et mysterium .
Så hvordan kunne alt dette ske?
Kunstnerens indtryk af en af de mest fjerne, ældste, lyseste kvasarer nogensinde er skjult bag støv. Støvet skjuler også synet på den underliggende galakse af stjerner, som kvasaren formodentlig er indlejret i. (Kredit: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
”Hvis du vil skjule stjernerne med støv, er du nødt til at lave masser af kortvarige massive stjerner tidligere, som mister deres masse i slutningen af deres levetid. Du skal gøre dette meget hurtigt, så supernovaer og andre stjernemassetabskanaler kan fylde miljøet meget støv meget hurtigt, ”sagde Rogier Windhorst fra Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz.
”Du skal også danne dem i hele galaksen for at sprede støvet gennem galaksen,” tilføjede Matt Mechtley, også ASU.
Denne kvasar blev først identificeret i Sloan Digital Sky Survey (SDSS), og de opfølgende submillimeterobservationer viste betydeligt støv, men ikke hvordan og hvor den blev distribueret.
Windhorst og hans team brugte Hubble til meget omhyggeligt at trække lys fra quasarbilledet og se efter glød fra omkringliggende stjerner. De gjorde dette ved at se på glødet fra en referencestjerne på himlen nær quasaren og bruge den som en skabelon til at fjerne kvasarlyset fra billedet. Når kvasaren var fjernet, blev der ikke påvist nogen signifikant underliggende stjernelys. Den underliggende galakas stjerner kunne let være blevet opdaget, hvis de var til stede og relativt ubeskyttet af støv i mindst nogle steder.
"Det er bemærkelsesværdigt, at Hubble ikke fandt nogen af den underliggende galakse," sagde Windhorst. ”Den underliggende galakse er overalt meget svagere end forventet, og må derfor være i et meget støvet miljø overalt. Det er en af de mest modrivende skovbrande i universet. Det skaber så meget røg, at du ikke ser nogen stjernelys overalt. Skovbranden er færdig, ikke et træ er skånet. ”
Fordi vi ikke ser stjernerne, kan vi udelukke, at den galakse, der er vært for denne kvasar, er en normal galakse, ”sagde Mechtley. ”Det er blandt de mest støvede galakser i universet, og støvet er så vidt fordelt, at ikke engang en enkelt klump af stjerner kigger igennem. Vi er meget tæt på en plausibel detektion, i den forstand, at hvis vi var gået en faktor på to dybere, kunne vi måske have opdaget noget lys fra dens unge stjerner, selv i en sådan støvede galakse. ”
Dette resultat blev offentliggjort i 10. udgave af Astrophysical Journal Letters i holdets papir.
Den eneste måde at komme til bunden af dette mysterium, sagde Windhorst, er at vente på, at James Webb-rumteleskopet lanceres og kommer online.
”Webb-teleskopet er designet til at foretage en endelig detektion af dette,” sagde han. "Vi vil få solide opdagelser af stjernerne med Webbs bedre følsomhed over for længere bølgelængder af lys, hvilket bedre vil undersøge de støvede regioner i disse unge galakser."
Webb-teleskopet har også den infrarøde følsomhed over for peer helt tilbage til 200 millioner år efter Big Bang. Hvis galakser begyndte at danne stjerner i denne tidlige epoke, er Webb designet og bygget til at opdage dem.
Så først da vil dette systems ægte natur - og potentielle blodbad - blive afsløret.
Læs holdets papir.
Kilde: NASA
