Zdjęcie w tle: ESO/M. Kornmesser
Na ilustracji widzimy bijący wszelkie rekordy kwazar J059-4351 w jądrze galaktyki zasilanej przez supermasywną czarną dziurę.
Odkryty za pomocą teleskopu VLT (Very Large Telescope) w Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO) kwazar bije wszystkie dotychczasowo ustanowione rekordy – jest najjaśniejszy zarówno w swojej kategorii, jak i we Wszechświecie, biorąc pod uwagę wszystkie dotychczasowo zaobserwowane obiekty.
J0529-4351 znajduje się tak daleko od Ziemi, że światło potrzebowało 12 miliardów lat, aby pokonać tą odległość. Oznacza, że widzimy ten obiekt w stanie, gdy nasz Wszechświat (liczący 13,8 miliardów lat) miał niecałe 2 miliardy lat.
Supermasywna czarna dziura, w której dysku akrecyjnym powstaje promieniowanie kwazaru, zyskuje na masie odpowiednik jednego Słońca dziennie, co sprawia, że staje się najszybciej rosnącą czarną dziurą, jaka kiedykolwiek została zaobserwowana. Szacuje się, że w chwili obecnej liczy między 17 a 19 miliardów mas Słońca – gdyby przesunąć J0529-4351 na odległość jednej jednostki astronomicznej od Ziemi, świeciłby 500 bilionów razy jaśniej niż nasza gwiazda.
Kwazar został zauważony już ponad 4 dekady temu, jednak był tak jasny, że naukowcy mieli trudności z jego identyfikacją. W naturalnych warunkach dyski akrecyjne generowane przez olbrzymią grawitację czarnych dziur podgrzewają gaz i pył, powodując ich świecenie. Dodatkowo materia, która nie znalazła się w tym dysku zostaje wyrzucona jako dżety cząstek z prędkością bliską prędkości światła, co również generuje silne promieniowanie. Stąd kwazary w jądrach aktywnych galaktyk (AGN) mogą świecić jaśniej, niż wszystkie gwiazdy pobliskich galaktyk razem wzięte. J0529-4351 różni się jednak od pozostałych obiektów tego typu. Jego czarna dziura ma średnicę około 7 lat świetlnych – jest to równoznaczność pomnożonej około 45 000 razy, odległości Ziemia-Słońce lub odległość między Słońcem a WISE 0855−0714 (czwarta najbliższa gwiazda).
ESO/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy SurveyZdjęcie ukazuje region, w którym położony jest J0529-4351. Zostało zrobione przez złożenie zdjęć będących częścią przeglądu Digitized Sky Survey 2, a na wstawce widzimy lokalizację kwazaru w zdjęciu z przeglądu Dark Energy Survey.
Kwazar został dostrzeżony w ramach przeglądu Schmidt Southern Sky Survey, którego początki sięgają 1980 roku, jednak potwierdzenie kategorii obiektu zajęło dziesięciolecia. Takie przeglądy astronomiczne dostarczają tak ogromnych ilości danych, że astronomowie potrzebują modeli uczenia maszynowego do analizy, identyfikacji i odróżniania kwazarów od innych ciał niebieskich. Modele są aktualizowane na podstawie nowoodkrytych obiektów, co oznacza, że ciała posiadające nietypową charakterystykę mogą zostać pominięte. Tak też było w przypadku J0529-4351 – modele zidentyfikowały go jako gwiazdę w relatywnie bliskiej odległości od Ziemi. Błąd został zauważony dopiero w 2023 roku po przeprowadzeniu obserwacji regionu otaczającego kwazar za pomocą 2,3-metrowego teleskopu w Siding Spring Observatory (Australia). Nowe odkrycie, że jest to najjaśniejszy obiekt, jaki kiedykolwiek zaobserwowaliśmy, zostało dokonane, gdy J0529-4351 zaczął śledzić instrument spektrografu X-Shooter VLT na pustyni Atakama w Chile.
Nie jest to koniec badań nad J0529-4351. Astronomowie uważają, że supermasywna czarna dziura w sercu kwazaru zasila się w pobliżu granicy Eddingtona, czyli punktu, w którym emitowane przez nią promieniowanie powinno wypychać gaz i pył, uniemożliwiając dalszy wzrost masy. Potwierdzenie tej tezy wymaga jednak kolejnych, bardziej złożonych obserwacji. Na szczęście czarna dziura jest idealnym obiektem do badań przy użyciu instrumentu GRAVITY+ na VLT, co znacznie poprawi wysoko kontrastową precyzję na jasnych ciałach niebieskich. Planuje się również obserwacje za pomocą ELT (Extremely Large Telescope), który obecnie jest w budowie na pustyni Atakama.
Odkrycie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy 19 lutego bieżącego roku.
Korekta – Matylda Kołomyjec
