En kunstners skildring af den lyseste kendte galakse, WISE J224607.57−052635.0, og de tre ledsagende galakser, den striber materiale fra.
(Billede: © NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)
Den mest kendte lysende galakse ser ud til at have fortæret tre mindre galakser på samme tid og afsløret detaljer om, hvorfor den lyste så lyst.
Denne opdagelse kan muligvis hjælpe med at forklare, hvordan de gigantiske sorte huller bag sådanne ekstraordinære lysshow nåede meget store størrelser tidligt i den kosmiske historie, ifølge den nye undersøgelse.
Supermassive sorte huller med masser, der er millioner til milliarder af gange solens, antages at lurer i centrum for de fleste, hvis ikke alle, galakser. Når disse giganter fortærer stof, antydede tidligere forskning, at de frigiver ekstraordinært store mængder lys og sandsynligvis er drivkraften bag kvasarer - brændende dynamoer, der er blandt de lyseste objekter i universet. [Se den Mægtige Quasar: Videnskaben bag disse galaktiske fyrtårne]
Astronomer kan se kvasarer, der skinner fra de fjerneste hjørner af kosmos, hvilket gør dem til de mest kendte objekter. De fjerneste kvasarer er også de tidligste kvasarer, der har dannet sig i universet - jo fjernere en kvasar er, jo mere tid tog det lys at nå Jorden.
At forklare, hvordan sorte huller kunne have fortæret nok stof til at nå supermassive størrelser tidligt i den kosmiske historie, har vist sig at være ekstraordinært udfordrende for forskere. Som sådan vil forskere undersøge så mange tidlige kvasarer som muligt for at lære mere om deres vækst.
Til denne nye undersøgelse fokuserede forskere på kvasaren WISE J224607.57−052635.0, der ligger ca. 25 milliarder lysår fra Jorden. Denne galakse er relativt lille - kun omkring en tiendedel så bred som Mælkevejen, fortalte studiens hovedforfatter Tanio Díaz Santos, en astrofysiker ved Diego Portales University i Santiago, Chile, til Space.com.
Denne lille, støvede kvasar er dog den mest kendte lysende galakse. Det brænder omkring 10.000 gange mere lys end Mælkevejen og mere end 100 billioner gange lysere end solen, fortæller Space.coms medforfatter Andrew Blain, en astrofysiker ved University of Leicester i England.
WISE J224607.57−052635.0 er også blandt de tidligste kendte kvasarer, der går tilbage til 12,4 milliarder år, kun 1,3 milliarder år efter at universet blev født i Big Bang. WISE J224607.57−052635.0 og dets brødre er samlet kendt som varme, støv-skjulte galakser eller Hot DOGs for kort, sagde forskerne.
Forskerne analyserede WISE J224607.57−052635.0 ved hjælp af Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) teleskop i Chile og Karl G. Jansky Very Large Array i New Mexico. De detaljerede deres fund online i dag (15. november) i tidsskriftet Science.
Blains gruppe opdagede tre små galakser forbundet med kvasaren via broer af kulstofrigt støv svarende til diesel sot. "Disse galakser og broer strækker sig over et område i rummet omkring W2246, der matcher omtrent størrelsen af Mælkevejen," sagde Blain.
Støvmængden alene i kvasaren var lig med op til 1,7 milliarder gange solens masse, og dens satellitgalakser indeholdt mindst lige så meget støv i alt. "Vi mener, at dette er den første detektion af støvede streamere, der forbinder galakser i en flere fusionsbegivenhed på en så tidlig kosmisk tid," sagde Díaz.
Elementerne i dette støv produceres og spredes rundt i galakser ved nukleare reaktioner i kæmpe stjerner. Dette antyder, at gassen, der blev set omkring denne kvasar, var forbundet med stjernedannelse før dens dramatiske opblussen af lys, et fund, der kunne hjælpe med at belyse, hvordan gas og støv hjælper med at opbygge galakser, sagde Blain.
Forskerne antyder, at fusioner mellem galakser og mindre ledsagere muligvis ikke kun leverer råmaterialet til kraftfulde lyse kvasarer, men også giver store mængder støv til at skjule det. Som sådan kan disse fund hjælpe med at forklare udseendet af disse lyse, støvede galakser tidligt i den kosmiske historie, sagde de.
