Przełomowe odkrycie dzięki teleskopowi Webba. „Samotne” kwazary zaskoczyły naukowców

Najnowsze badania dotyczące kwazarów wykonano dzięki technologicznym możliwościom Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wyniki analiz „antycznych” obiektów zamiast dać odpowiedzi, postawiły jednak kolejne pytania. Podważyły także niektóre teorie o wczesnej historii kosmosu.

Publikacja: 24.10.2024 13:56

Jądro kwazarów, czyli jednych z najjaśniejszych obiektów w kosmosie, stanowią supermasywne czarne dz

Jądro kwazarów, czyli jednych z najjaśniejszych obiektów w kosmosie, stanowią supermasywne czarne dziury

Foto: Adobe Stock

Jak mogły formować się ciała niebieskie po Wielkim Wybuchu? Na to pytanie próbuje odpowiedzieć zespół naukowców, który 17 października na łamach „Astrophysical Journal” opublikował wyniki nowych badań na temat kwazarów. W skład grupy weszli eksperci z Massachusetts Institute of Technology, a także m.in. badacze z Uniwersytetu w Lejdzie, Politechniki ETH w Zurychu oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. 

Czym są kwazary i dlaczego je badano?

Kwazary to jedne z najciekawszych, a jednocześnie najbardziej tajemniczych obiektów w kosmosie. Nazwa pochodząca z języka angielskiego (quasar, „quasi-stellar radio source”) oznacza „obiekt gwiazdopodobny, który emituje fale radiowe”. Mowa o ogromnych, bardzo jasnych ciałach niebieskich nazywanych też często „aktywnymi galaktykami”. Kwazary są „zasilane” przez czarne dziury, które pochłaniają gaz i pył produkując przy tym ogromne ilości energii. Badając otoczenie kwazarów naukowcy chcieli lepiej zrozumieć procesy, które zachodziły w trakcie formowania się tych ciał niebieskich.

Jak zobaczyć przeszłość antycznych kwazarów?

W najnowszym badaniu wykorzystano zdjęcia otoczenia kwazarów wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba od sierpnia 2022 roku do czerwca 2023 roku. Jak donosi portal scitechdaily.com naukowcy przyjrzeli się bliżej m.in. otoczeniu pięciu „najstarszych kwazarów, jakie do tej pory zaobserwowano”. Chodzi o antyczne obiekty o wieku szacowanym na ponad 13 miliardów lat. Według naukowców obserwowany typ kwazarów mógł powstać w okresie pomiędzy 600 a 700 milionami lat po tzw. Wielkim Wybuchu. Badacze chcieli uzyskać możliwie kompletny obraz otoczenia tych obiektów poprzez złożenie „mozaiki” wielu zdjęć wykonanych przez teleskop Webba. Zmierzono także światło wpadające w pole kwazarów i sprawdzano, jakie obiekty znajdują się w ich najbliższym otoczeniu.

Czytaj więcej

Zaskakujące skutki zderzenia Ziemi z ogromnym meteorytem. Nowe wyniki badań

Zaskakujące odkrycie. „Samotne kwazary”

Wyniki badania przyniosły ciekawe odkrycie. Część zbadanych obiektów posiadała – zgodnie z przewidywaniami – gęste, „zatłoczone” otoczenie, w którym znajdowało się nawet powyżej 50 galaktyk. Analiza zdjęć zrobionych przez teleskop Webba pokazała jednak ciekawą anomalię. Niektóre zaobserwowane kwazary znajdowały się tam, gdzie – teoretycznie – nie powinno ich być. Otoczenie obiektów było na tyle „puste” (posiadało zaledwie kilka sąsiadujących galaktyk), że zdawały się one dryfować w próżni. To odkrycie zrodziło dalsze pytania o to, skąd pochodziła materia, którą te kwazary pochłonęły, by osiągnąć tak duże rozmiary.

- Trudno wyjaśnić, w jaki sposób te „samotne” kwazary mogły urosnąć tak duże, skoro wydaje się, że nie mają się czym żywić - wyjaśniła Anna-Christina Eilers, jedna ze współautorek badania. Badaczka podkreśliła także, że obserwowane kwazary (zarówno te sąsiadujące z wieloma galaktykami, jak i te „samotne”) miały podobne rozmiary, podobny poziom jasności i objętości. Powstały również w tym samym czasie.

Czytaj więcej

Niezwykłe odkrycie dotyczące dinozaurów. Chińscy naukowcy opublikowali wyniki badań

Pytanie o proces powstawania galaktyk

Nowe odkrycie może zmienić kierunek myślenia o tym, w jaki sposób powstawały galaktyki. Badacze zakładają, że po Wielkim Wybuchu w tzw. wczesnym wszechświecie ciemna materia tworzyła swoistą “sieć grawitacyjną”, która przyciągała gaz i pył. Naukowcy zakładają, że w najbardziej zagęszczonych obszarach kosmosu powstawały obiekty najbardziej masywne i najjaśniejsze, w tym m.in. kwazary. A to z kolei miało zapoczątkować dalsze procesy powstawania mniejszych galaktyk.

Wyniki najnowszego badania postawiły jednak kolejne pytania, na które na razie nie ma odpowiedzi. - Nasze wyniki pokazują, że wciąż brakuje istotnego elementu układanki, w jaki sposób rosną te supermasywne czarne dziury. Jeśli w pobliżu nie ma wystarczająco dużo materiału, aby niektóre kwazary mogły rosnąć nieprzerwanie, oznacza to, że musi istnieć jakiś inny sposób, w jaki się powiększają, którego jeszcze nie odkryliśmy – wyjaśnia na łamach scitechdaily.com Anna-Christina Eilers.

Zespół chce kontynuować obserwacje. Badacze zakładają, że w otoczeniu „samotnych kwazarów” może w rzeczywistości znajdować się wiele galaktyk. Możliwe jednak, że obiekty te są niewidoczne na zdjęciach m.in. ze względu na mocne zagęszczenie „kosmicznego pyłu”.

Jak mogły formować się ciała niebieskie po Wielkim Wybuchu? Na to pytanie próbuje odpowiedzieć zespół naukowców, który 17 października na łamach „Astrophysical Journal” opublikował wyniki nowych badań na temat kwazarów. W skład grupy weszli eksperci z Massachusetts Institute of Technology, a także m.in. badacze z Uniwersytetu w Lejdzie, Politechniki ETH w Zurychu oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. 

Czym są kwazary i dlaczego je badano?

Pozostało 91% artykułu
Klimat i ludzie
Tegoroczna powódź może być groźna dla Bałtyku. Wyniki badań polskich naukowców
Nauka
Nadchodzi La Niña? Naukowcy o prognozach pogody na zimę 2024/2025
Społeczeństwo
Zbliża się przełom w pogodzie. IMGW podaje, kiedy koniec złotej polskiej jesieni
Kosmos
Kosmiczne „czerwone potwory”. Astronomowie zaskoczeni odkryciem Teleskopu Webba
Materiał Promocyjny
Klimat a portfele: Czy koszty transformacji zniechęcą Europejczyków?
Kosmos
Kosmiczny zbieg okoliczności zmylił naukowców. Przełomowe ustalenia w sprawie Urana