Hubble bongasi kaasumyrskyjä
Kvasaarin valo on niin voimakasta, että sen fotonien paine työntää edellään kaasumyrskyn galaksin läpi. Avaruusteleskooppi Hubble on havainnoinut kymmentä kvasaaria. Sen mittausten mukaan kaasumyrsky kulkee jopa 21 000 kilometriä sekunnissa.
kaasusta lähtee ensin runsaasti suurienergiaista röntgensäteilyä ja sitten näkyvää valoa ja infrapunasäteilyä.
Hubble on tarkkaillut kymmentä kvasaaria, jotka ovat 4–9 miljardin valovuoden päässä Maasta. Niin pitkällä matkalla avaruuden läpi säteilyn aallonpituus kasvaa, koska maailmankaikkeus laajenee. Näiden kvasaarien röntgensäteily onkin ennen Maahan etäisyydelle saapumistaan muuttunut pitkäaaltoiseksi ultraviolettisäteilyksi.
Ultraviolettisäteily ei normaalisti pääse ilmakehän läpi. Siksi näitä kvasaareja ei voida nähdä Maan pinnalta. Hubble näkee ne, koska se kiertää ilmakehän ulkopuolella.
Hubblen Cos-spektrometri (Cosmic Origins Spectrograph) mittasi kvasaarin työntämän kaasun lähettämän säteilyn aallonpituudet. Niiden perusteella taas saatiin määritettyä kaasurintaman nopeus.
Spektrometrillä voidaan havaita ero Hubblea kohti tulevan ja siitä loittonevan säteilyn aallonpituudessa. Loittonevasta kaasusta tulevan säteilyn aallonpituus on hieman suurempi kuin lähestyvän. Määrittämällä aallonpituuksien eron Hubble on laskenut, että kvasaareista tulevat kaasumyrskyt etenevät 4 900–21 050 kilometrin sekuntinopeudella. Nopeimmin liikkui myrsky, joka oli lähtöisin Leijonan tähdistön kvasaarista SDSS J1042+1646.4.
Hubblen havainnot jäivät pian vauhdikkaampien uutisten varjoon, kun Havaijilla toimiva Gemini North -teleskooppi näki kvasaarimyrskyn, joka viiletti avaruudessa metriä sekunnissa. Se on 13 proudesta. myrsky on peräisin kva246.37+423923.5, jonka on miljardia kertaa Aurinkoa massiivinen musta aukko. mainittakoon, että Linnunlevä musta aukko vastaa 1:tä miljoonaa Aurinkoa.
i ennen aikojaan
uosi sitten tutkijat olivat galaksien ydinten mustat aneet vasta aikaisintaan lkuräjähdyksen jälkeen kvasaareja saattoi syntyä. kvasaari ULAS J1342+0928 n tarkistamaan käsitystä. on massa vastaa 800:aa mil, ja silti se on syttynyt jo 690 ta alkuräjähdyksen jälkeen. aanut tähtitieteilijät ymmälisesti hyväksytty malli superssiivisten mustien aukkojen synnystä ei pysty selittämään sitä, miten niin massiivinen musta aukko on voinut syntyä jo niin varhaisessa vaiheessa maailmankaikkeuden lapsuudessa.
Vakiintuneen teorian mukaan ensimmäisen sukupolven jättiläistähdet päättivät päivänsä supernovaräjähdyksissä, joista jäi jäljelle korkeintaan sataa Auringon massaa vastaavia mustia aukkoja. Kun ne alkoivat törmäillä toisiinsa, syntyivät ensimmäisten superraskaiden mustien aukkojen aihiot.
Aihioista saattoi syntyä J1342+0928:n kaltaisia supermassiivisia aukkoja vasta, kun maailmankaikkeus oli noin miljardin vuoden ikäinen. Sitä nopeammin mustat aukot eivät teorian mukaan voi kasvaa, vaikka niihin virtaisi kuinka paljon kaasua tahansa. J1342+0928 on kuitenkin yllyttänyt etsimään toisia selitysmalleja.
Lupaavimman uuden selityksen mukaan noin 270 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen valtavat kaasupilvet luhistuivat suoraan mustiksi aukoiksi, joiden massa oli miljoonia Auringon massoja. Näin isosta aihiosta alkunsa saanut musta aukko olisi voinut kasvaa riittävän massiiviseksi sytyttämään kvasaarin ennen kuin maailmankaikkeus ehti täyttää 700 miljoonaa vuotta. Selitykselle ei ole vielä löydetty todisteita.
Kvasaarien suuruuden aika
Eniten kvasaareja loisti 10–12 miljardia vuotta sitten. Tuolloin maailmankaikkeudessa oli yllin kyllin galakseja, joissa tiheät kaasupilvet ruokkivat galaksien ytimissä olevia supermassiivisia mustia aukkoja. Samaan aikaan galaksien laitamilla tiivistyvistä kaasupilvistä syntyi tähtiä kuin liukuhihnalta. Ennen pitkää kvasaarit sammuivat, kun niiden oma valo hajotti kaasupyörteen.
Tähtitieteilijöiden mukaan kvasaarin valon paine hajottaa miljoonien vuosien kuluessa mustaa aukkoa ympäröivän kaasukiekon ja levittää kaasun galaksiin. Kvasaarissa on siis eräänlainen sisäinen kytkin, joka sammuttaa kvasaarin, kun mustalta aukolta loppuu kaasu. Kvasaari tosin voi syttyä uudestaan muutaman miljoonan vuoden kuluttua, jos mustan
61
aukon ulottuville ilmestyy jälleen tarpeeksi paljon kaasua.
Hubblen ja Geminin havainnot ovat nyt ensimmäistä kertaa osoittaneet, että kvasaarin synnyttämä myrsky kulkee läpi koko galaksin. Samalla se ehkäisee tehokkaasti tähtien syntyä hajottamalla kaasupilviä.
Myrsky estää tähtiä syntymästä
Tutkijat ovat pitkään etsineet selitystä sille, miksi tähtien syntyminen hidastui kvasaarien suuruuden ajan jälkeen. Hubblen ja Geminin mittaukset osoittavat, että kvasaarien nostattamat kosmiset myrskyt hajottavat ne vetykaasukasautumat, joista muuten olisi voinut syntyä tähtiä.
Tähtien syntyä ehkäisevät myös kvasaarin vastakkaisilta sivuilta lähtevät kaksi suihkuvirtausta, jotka levittävät kaasun avaruuteen niin harvaksi pilveksi, että siinä ei voi muodostua tähtiä. Noin 40 prosenttia näkyvän maailmankaikkeuden massasta on galaksien välisessä avaruudessa ajelehtivaa kvasaarien levittämää äärimmäisen ohutta vetykaasua. Kvasaarien kaasumyrskyt voivat selittää myös sen, miksi maailmankaikkeudessa on vähän todella isoja galakseja.
Levittämällä valtavia määriä vetykaasua galaksien väliseen avaruuteen kvasaarit asettavat rajat sille, miten paljon vetyä jää lopulta tähtien ja galaksien rakennusaineeksi. Viimeksi kuluneiden miljardien vuosien aikana galaksit ovatkin kasvaneet kokoa enimmäkseen sulautumalla toisiinsa.
kumpikin saa oman kvasaarin. Vuonna 2018 Nasan Chandra-röntgenteleskooppi löysi useita tällaisia kaksoiskvasaareja. Se havaitsi myös, että kun yhdistyvät galaksit ovat erikokoisia, yleensä syntyy vain yksi kvasaari, koska silloin mustat aukot sulautuvat yhteen nopeammin.
Kotigalaksimme Linnunradan 200–400 miljardia tähtiä kiertävät mustaa aukkoa, jonka massa on 4,1 miljoonaa kertaa niin suuri kuin Auringon. Linnunrata on törmäyskurssilla naapurinsa Andromedan kanssa. Siinä on tuhat miljardia tähteä, ja sen ytimen mustan aukon massa on 60 miljoonaa Auringon massaa. Galaksien on laskettu törmäävän 4,5 miljardin vuoden päästä. Sen tuloksena syntyy uusi iso elliptinen galaksi. Samalla syttyy uusi kvasaari.