Naukowcy korzystajacy z usług teleskopu rentgenowskiego Chandra mają powód do zadowolenia. Obserwacja kwazara PKS 1127-145 przyniosła dwa niezależne od siebie rezultaty. Odkrycie wielkiego dżetu rentgenowskiego dostarcza informacji o supermasywnej czarnej dziurze w środku kwazara, zaś „cień” w pormieniowaniu, rzucanym przez galaktykę znajdującą się na jego trasie, pozwolił określić, jaka ilość tlenu znajduje się w tej odległej galaktyce.
Na jednym ze zdjęć dostarczonych przez Chandrę, naukowcom udało sie dostrzec ogromny dżet ciągnący sie na przynajmniej milion lat świetlnych. Ten dżet jest śladem wybuchu, który miał miejsce 10 miliardów lat temu w okolicach położonej w centrum kwazara supermasywnej czarnej dziury.
„Promieniowanie rentgenowskie dżetu pochodzi od zderzeń fotonów mikrofalowych pozostałych po Wielkim Wybuchu z wysokoenergetycznymi cząsteczkami snopu energii.” – wyjaśnia Aneta Siemiginowska z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge. – „Ponieważ Wszechświat sie rozszerza, intensywność promieniowania mikrofalowego obecnie jest znacznie mniejsza niż przez 10 miliardami lat.” Obserwacja kwazara PKS 1127-145 dowiodła, że dżety można zaobserwować, nawet jeśli są odległe o wiele miliardów lat świetlnych. Ich badanie pozwoli naukowcom opracowac model kwazara z supermasywną czarną dziurą w środku.
Długość dżetu i dominujące węzły w emisji promieniowania, sugerują, że aktywność w samym pobliżu czarnej dziury jest długotrwała, ale nieregularna. Powodem tego może być łączenie się innych galaktyk z galaktyką źródłową.
Podczas badania tego samego kwazara udało się również zaobserwować cień rzucany przez inną galaktykę. W drodze na Ziemię promieniowanie kwazara PKS 1127-145 mija galaktykę odległą od Ziemi o 4 miliardy lat świetlnych. Obserwacja tego zjawiska pozwala oszacować ilość tlenu w tej galaktyce.
Na ilustracji widoczna jest obserwacja promieniowania rentgenowskiego emitowanego przez kwazar PKS 1127-145 przez teleskop Chandra. Widoczna na lini promieniowania galaktyka rzuca na instrumenty obserwatorium „cień”.
Atomy różnych pierwiastków pochłaniaja część promieniowania rentgenowskiego, powodując jego osłabienie. To zjawisko powoduje, że na zdjęciach rentgenowskich pojawia się obraz naszych kości. W tej sytuacji źródłem promieniowania jest kwazar, galaktyka „kością”. Mierząc procent absorbcji promieniowania astronomowie obliczyli, że prześwietlana galaktyka zawiera o około 20 procent tlenu znajdującego się obecnie w galaktyce Drogi Mlecznej. Odkrycie to dostarcza wskazówek o zmianach zawartości tlenu w galaktyce na przestrzeni czasu.
„Obserwując tą galaktykę, patrzymy na wszechświat w momencie, kiedy formowało się Słońce.” – mówi Jill Bechtold z University of Arizona. – „Co ciekawe, galaktyka ta zawiera jedynie jedną piątą ilości tlenu występującego teraz w typowych gwiazdach galaktyki Drogi Mlecznej.
Na ilustracji widoczny jest kwazar PKS 1127-145. Zdjęcie powstało w wyniku nałożenia obrazu kwazara w promieniowaniu rentgenowskim, dostarczonego przez teleskop Chandra, oraz widoku kwazara w świetle widzialnym (dostarczonego przez teleskop Hubble’a).
Naukowcy uważaja, że pierwiastki takie jak tlen, krzem i siarka są początkowo rozproszone w galaktyce w wyniku eksplozji masywnych gwiazd. Z upływem czasu, galaktyka staje sie bardziej zasobna w tlen i inne pierwiastki niezbędne do życia. Badając galaktyki w różnym stadium rozwoju, znajdujace sie w odległości setek do milionów lat świetlnych, naukowcy mogą odtworzyć tempo w jakim przybywa tych pierwiastków.
„Przy badaniu tego zjawiska szczególnie pomocne jest promieniowanie rentgenowskie. Przy jego pomocy możemy bezpośrednio określić zawartość tlenu, nie musząc uwzględniać obecności pyłu i innych czynników utrudniających obserwacje w świetle widzialnym i ultrafiolecie.” – mówi Bechtold.
