Wetenschappers voerden uit Onderzoek Röntgenstraling van de helderste quasar in de laatste 9 miljard jaar kosmische geschiedenis. Dit object heet SMSS J114447.77-430859.3, of kortweg J1144. De nieuwe gegevens werpen licht op de interne structuur van quasars en hoe ze omgaan met hun omgeving.
Gelegen in een melkwegstelsel op 9,6 miljard lichtjaar van de aarde, tussen de sterrenbeelden Centauri en Hydra, is J1144 buitengewoon krachtig en schijnt het 100 miljard keer helderder dan de zon. Het is veel dichter bij de aarde dan andere bronnen van vergelijkbare helderheid, waardoor astronomen inzicht kunnen krijgen in het zwarte gat dat de quasar en zijn omgeving aandrijft.
Quasars zijn een van de helderste en meest verre objecten in het bekende universum. Ze worden gevormd door gas dat in een superzwaar zwart gat valt en kunnen worden beschreven als actieve kernen van sterrenstelsels met een zeer hoge helderheid, die enorme hoeveelheden elektromagnetische straling produceren die wordt waargenomen in de radio-, infrarood-, zichtbare, ultraviolette en röntgenbanden.
Voor de eerste keer J1144 werd in 2022 waargenomen in het zichtbare bereik met behulp van de SkyMapper Southern Survey (SMSS)-telescoop, en voor deze studie combineerden wetenschappers waarnemingen van verschillende ruimteobservatoria: het eROSITA-instrument aan boord van het Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG)-observatorium, de ESA XMM- Newton observatorium, NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) en NASA's Neil Gehrels Swift Observatory.
Het team gebruikte de gegevens om de temperatuur van de röntgenstraling van de quasar te meten en ontdekte dat deze temperatuur ongeveer 350 miljoen Kelvin is, meer dan 60 keer de oppervlaktetemperatuur de zon! Wetenschappers hebben ook vastgesteld dat de massa van het zwarte gat in het centrum van de quasar ongeveer 10 miljard keer de massa van de zon is, en de snelheid waarmee het groeit ongeveer 100 zonsmassa's per jaar is.
Het röntgenlicht van deze bron varieerde op een tijdschaal van enkele dagen, wat enigszins ongebruikelijk is voor quasars met grote zwarte gaten zoals die in J1144. Een typische tijdschaal van variabiliteit voor een zwart gat van deze omvang zou in de orde van maanden of zelfs jaren liggen. Waarnemingen hebben ook aangetoond dat terwijl een deel van het gas wordt geabsorbeerd door het zwarte gat, een ander deel van het gas wordt uitgestoten door extreem krachtige winden, waardoor enorme hoeveelheden energie in het gaststelsel worden geïnjecteerd.
"We waren zeer verrast dat geen enkele eerdere röntgenwaarnemingspost deze bron ooit had waargenomen, ondanks zijn buitengewone kracht", zeggen de wetenschappers. - Vergelijkbaar quasars zijn gewoonlijk op veel grotere afstanden, dus lijken ze veel zwakker, en we zien ze zoals ze waren toen het universum nog maar 2-3 miljard jaar oud was."
Dus J1144 wordt als een zeldzame bron beschouwd omdat deze quasar zo helder is en veel dichter bij de aarde staat (vergeleken met andere soortgelijke objecten). Dit geeft wetenschappers een unieke kijk op hoe zulke krachtige quasars eruit zien. "In juni van dit jaar begint een nieuwe monitoringcampagne van deze bron, die misschien nog meer verrassingen aan het licht brengt", voegen de wetenschappers eraan toe.
Lees ook: