Objevení 53 nových mocných kvazarů s obřími pruhy
Astronomové objevili 53 nových kvazarů, které jsou poháněny supermasivními černými dírami a vystřelují proudy materiálu téměř rychlostí světla. Tyto proudy se táhnou až do vzdálenosti 7,2 milionu světelných let, což je přibližně 50krát šířka naší Mléčné dráhy.
Tyto monstrózní objekty, známé jako Gigantické rádiové kvazary, patří do skupiny 369 rádiových kvazarů, které nedávno objevili indičtí astronomové pomocí údajů získaných z Gigantického měřicího rádiového teleskopu (GMRT), který se nachází poblíž Pune v Indii. Projekt TIFR GMRT Sky Survey (TGSS) pokrývá přibližně 90 % nebeské sféry nad Zemí a jeho široké pokrytí oblohy a vysoká citlivost činí tento teleskop ideálním nástrojem pro detekci vzdálených obrovských rádiově emitujících struktur jako jsou Gigantické rádiové kvazary.
„Velikosti těchto rádiových proudů nelze srovnávat s naší sluneční soustavou nebo dokonce s naší galaxií,“ řekl člen týmu Souvik Manik, výzkumník z Midnapore City College. „Mluvíme o 20 až 50 průměrech Mléčné dráhy postavených vedle sebe.“
Supermasivní černé díry o hmotnosti od milionů do miliardkrát větší než Slunce se nacházejí v srdcích všech velkých galaxií, nicméně ne všechny tyto kosmické titáni pohánějí jasné centrální oblasti zvané Aktivní galaktické jádra (AGN) nebo jsou pozorovány jako „kvazary“, což jsou extrémně mocná galaktická jádra.
Aby se kvazar mohl rozvinout, musí být supermasivní černá díra obklopena bohatstvím plynu a prachu, které může „zrat“. Tento materiál se točí kolem supermasivních černých děr ve zploštělých oblacích nazývaných akreační disky. Obrovský gravitační vliv supermasivních černých děr generuje silné přílivové síly v akreačních discích, což způsobuje zahřívání tohoto materiálu a jeho jasné emisí radiace napříč elektromagnetickým spektrum.
Nicméně, černé díry jsou notoricky známy jako nepořádní jedlíci, a ne veškerý materiál v akreačních discích je jim předán. Silná magnetická pole směrují vysoce ionizovaný plyn, nebo plasma, k pólům supermasivní černé díry, kde je urychlován na téměř rychlost světla a vystřelen v opačných směrech jako mocné dvojité proudy. Postupem času, když dosáhnou vzdáleností mnoha světelných let od zdroje, mohou se tyto proudy rozšířit do širokých přehybů nebo „lobes“, které se rozkládají daleko nad a pod rovinou galaxie, ze které vycházejí. Tyto proudy a lóže jsou spojeny silnými emisemi rádiových vln.
„Jejich obrovské rádiové proudy činí tyto kvazary cennými pro pochopení jak pozdních fází jejich evoluce, tak i mezigalaktického média, ve kterém expandují, což je tenký plyn, který obklopuje jejich rádiové lobes miliony světelných let od centrální černé díry,“ řekl vedoucí týmu Sabyasachi Pal, astronom z Midnapore City College. „Hledat takové giganti není snadné.“ Výzkumník vysvětlil, že slabý „most“ emisí, který spojuje dvě lóže, často mizí pod detekčními limity, což způsobuje, že celková struktura vypadá rozbitá nebo neúplná.
Výzkumný tým si také všiml zajímavého trendu týkajícího se Gigantických rádiových kvazarů a prostředí, ve kterém se nacházejí. Zjistili, že přibližně 14 % těchto monstrózních objektů sídlí ve skupinách a klastrech galaxií a poblíž kosmických filamentů plynu, prachu a temné hmoty, kde se galaxie shromažďují a rostou.
„Zdá se, že prostředí hraje významnou roli při formování evoluce těchto rádiových proudů,“ řekl člen týmu Netai Bhukta z Sidho Kanho Birsha University v Lagda, Indii. „V hustších oblastech mohou být proudy zpomalovány, ohýbány nebo narušovány okolním plynem, zatímco v prázdnějších oblastech mohou volně růst přes mezigalaktické médium.“
I když většina kvazarů má dvojité proudy, vědci si všimli, že tyto proudy jsou často nestejné v délce nebo jasnosti, což je nepoměr nazývaný asymetrií rádiových proudů. „Tato asymetrie nám říká, že tyto proudy bojují proti nerovnoměrnému kosmickému prostředí,“ řekl člen týmu Sushanta K. Mondal, rovněž ze Sidho Kanho Birsha University. „Na jedné straně může být proud narazen do hustějších oblaků mezigalaktického plynu, což zpomaluje jeho růst, zatímco na druhé straně se volně rozšiřuje skrze řidší médium.“
Nálezy týmu naznačují, že gigantické kvazary na větších vzdálenostech vykazují větší asymetrii proudů ve srovnání s těmi bližšími k Mléčné dráze. To by mohlo být způsobeno tím, že čím dále jsou tyto kvazary, tím dále do minulosti je vidíme, a raný kosmos byl mnohem chaotičtější a plný hustějšího plynu, který zkresloval dráhy těchto proudů.
Výzkum týmu byl publikován 13. listopadu v Astrofyzikálním časopise Supplement Series Americké astronomické společnosti.
