I sidste uge rapporterede astronomer ved Yale University, at de så noget usædvanligt: en tilsyneladende steds fyr fra universets fjernvidde blev stille. Denne relikvansk lyskilde, en kvasar beliggende i regionen af vores himmel kendt som den himmelske ækvator, blev uventet 6-7 gange svagere i løbet af det første årti af det 21. århundrede. Takket være denne dramatiske ændring i lysstyrke har astronomer nu en hidtil uset mulighed for at studere både livscyklus for kvasarer og galakser, som de engang kaldte hjem.
En kvasar opstår fra en fjern (og derfor meget gammel) galakse, der engang indeholdt et centralt, roterende supermassivt sort hul - hvad astronomer kalder en aktiv galaktisk kerne. Dette spændende udyr slukede uhyggeligt store mængder omgivende gas og støv, sparkede omgivende materiale op og sendte det strømme ud af galaksen i blærehastigheder. Kvasarer lyser, fordi disse gamle jetfly opnåede enorme energier og dermed gav anledning til en torrent lys så kraftig, at astronomer stadig er i stand til at registrere det her på Jorden, milliarder af år senere.
I deres hejdag var nogle aktive galaktiske kerner også energiske nok til at begejstre elektroner længere væk fra det centrale sorte hul. Men selv i det meget tidlige univers kunne elektroner ikke modstå den slags spænding for evigt; fysiske love tillader det ikke. Til sidst vil hver elektron falde tilbage til sin hviletilstand og frigive en foton med tilsvarende energi. Denne cyklus af ophidselse skete igen og igen og igen, i regelmæssige og forudsigelige mønstre. Moderne astronomer kan visualisere disse overgange - og energierne, der har forårsaget dem - ved at undersøge et kvasars optiske spektrum for karakteristiske emissionslinjer ved bestemte bølgelængder.
Ikke alle kvasarer oprettes dog lige. Mens spektre for nogle kvasarer afslører mange lyse, brede emissionslinjer ved forskellige energier, består andre kvasars spektre kun af den svage, smalle variation. Indtil nu mente nogle astronomer, at disse variationer i emissionslinjer blandt kvasarer simpelthen skyldtes forskelle i deres orientering set fra Jorden; det vil sige, jo mere udsat en kvasar var i forhold til os, jo bredere kunne emissionslinjerne astronomer se.
Men alt dette er nu blevet sat i tvivl takket være vores ven J015957.64 + 003310.5, kvasaren afsløret af teamet af astronomer på Yale. Faktisk er det nu sandsynligt, at en kvasars mønster af emissionslinjer ganske enkelt ændrer sig i løbet af sin levetid. Efter at have samlet ti års spektrale observationer fra kvasaren, observerede forskerne dens oprindelige ændring i lysstyrke i 2010. I juli 2014 bekræftede de, at det stadig var lige så svagt, og modbeviste hypoteser, der antydede, at effekten simpelthen skyldtes mellemliggende gas eller støv . "Vi har set på hundreder af tusinder af kvasarer på dette tidspunkt, og nu har vi fundet en, der er slukket," forklarede C. Megan Urry, studiens medforfatter.
Hvordan ville det ske, spørger du? Efter at have observeret den sammenlignelige mangel på brede emissionslinjer i sit spektrum, tror Urry og hendes kolleger, at det sorte hul i hjertet af kvasaren for længe siden ganske enkelt gik på en diæt. Når alt kommer til alt ville en aktiv galaktisk kerne, der forbrugte mindre materiale, generere mindre energi og give anledning til svagere partikelstråler og færre ophidsede atomer. ”Strømkilden blev bare svag,” sagde Stephanie LaMassa, undersøgelsens vigtigste efterforsker.
LaMassa fortsatte, "Fordi en kvasars livscyklus er en af de store ukendte, er det utroligt at fange en, når den ændrer sig inden for en menneskelig levetid." Og da livscyklussen for kvasarer er afhængig af livscyklussen for supermassive sorte huller, kan denne opdagelse hjælpe astronomer med at forklare, hvordan de, der ligger i midten af de fleste galakser udvikler sig over tid - inklusive Skytten A *, det supermassive sorte hul ved centrum af vores egen Mælkevej.
”Selvom astronomer har studeret kvasarer i mere end 50 år, er det spændende, at en som mig, der har studeret sorte huller i næsten et årti, kan finde noget helt nyt,” tilføjede LaMassa.
Holdets forskning vil blive offentliggjort i en kommende udgave af The Astrophysical Journal. En forudskrivning af papiret er tilgængelig her.
