Naukowcy odkryli niesamowicie masywną czarną dziurę

Wykres rozkładu mas supermasywnych czarnych dziur
Międzynarodowy zespół astronomów odkrył nowego kwazara w odległości 12,8 mld lat świetlnych. W jego środku znajduje się supermasywa czarna dziura o masie 12 miliardów mas Słońca. To rekord. Do obserwacji użyto kilku dużych teleskopów, a badań ukażą się w czwartek w czasopiśmie „Nature”.

Obserwowany kwazar ma oznaczenie SDSS J0100+2802. Jest rekordowy pod kilkoma względami. Ma jasność przekraczającą 420 bilionów razy moc promieniowania Słońca, czyli jest to najjaśniejszy znany kwazar we wczesnym Wszechświecie. Supermasywna czarna dziura w jego środku ma masę 12 milairdów mas Słońca, a to absolutny rekord wśród czarnych dziur. Na dodatek odległość do obiektu też jest bardzo duża - 12,8 miliarda lat świetlnych.

Do obserwacji użyto kilku teleskopów w różnych miejscach na świecie: 2,4-metrowego Lijiang Telescope (LJT) w Yunnan (Chiny), 6,5-metrowego Multiple Mirror Telescope (MMT) oraz 8,4-metrowego Large Binocular Telescope (LBT) w Arizonie (USA), 6,5-metrowego Magellan Telescope w Las Campanas Observatory w Chile, a także 8,2-metrowego Gemini North Telescope na Manua Kea na Hawajach (USA). Międzynarodowym zespołem badawczym kierował prof. Xue-Bing Wu z Uniwersytetu Pekińskiego.

Pierwsze widmo obiektu SDSS J0100+2802 zostało uzyskane 29 grudnia 2013 r. za pomocą 2,4-metrowego teleskopu LJT. Współpraca z innymi naukowcami i obserwacje przy użyciu większych teleskopów pozwoliły na dokładniejsze zbadanie kwazara i oszacowanie masy supermasywnej czarnej dziury. Ustalono, iż przesunięcie ku czerwieni w widmie kwazara wynosi z = 6,3, co odpowiada dystansowi 12,8 miliardów lat świetlnych. Ustalono także, że jego jasność jest siedmiokrotnie większa niż najdalszego znanego kwazara, odległego o 13 mld lat świetlnych.

Kwazary odkryto w 1963 roku. Mechanizm ich świecenia polega na tym, że supermasywna czarna dziura bardzo aktywnie aktywnie pochłania (akreuje) otaczającą je materię, co wydziela duże ilości promieniowania. Obecnie znanych jest ponad 200 tysięcy kwazarów, ale jedynie jedynie 40 z nich ma przesunięcia ku czerwieni większe niż z = 6, odpowiadające odległościom 12,7 miliardów lat świetlnych od nas.

Sukces zespołu prof. Xue-Bing Wu to efekt opracowania nowej ,efektywnej metody wyszukiwania odległych kwazarów (o z = 5 i większym) w danych z przeglądów Sloan Digital Sky Survey oraz WISE. Następnie astronomowie systematycznie obserwowali obiekty spektroskopowo i potwierdzali czy są one kwazarami. Jednym z tak odkrytych kwazarów jest właśnie rekordzista SDSS J0100+2802.

Więcej informacji

Źródło: Nature / LBT

Na ilustracji:
Wykres masy supermasywnych czarnych dziur. Czerwone kółko oznacza nowo odkryty kwazar SDSS J0100+2802, który posiada rekordowo masywną czarną dziurę. W tle zdjęcie fragmentu nieba z kopułą teleskopu LJT. Źródło: Zhaoyu Li/Yunnan Observatory.