Το Hubble ‘βλέπει’ δύο ζεύγη κβάζαρ σε γαλαξίες που συγχωνεύονται. Hubble Spots Double Quasars in Merging Galaxies

Καλλιτεχνική άποψη για δύο κβάζαρ στους αντίστοιχους πυρήνες γαλαξιών, οι οποίοι βρίσκονται στην χαοτική διαδικασία συγχώνευσης. This artist's conception shows the brilliant light of two quasars residing in the cores of two galaxies that are in the chaotic process of merging. The gravitational tug-of-war between the two galaxies stretches them, forming long tidal tails and igniting a firestorm of starbirth. Quasars are brilliant beacons of intense light from the centers of distant galaxies. They are powered by supermassive black holes voraciously feeding on infalling matter. This feeding frenzy unleashes a torrent of radiation that can outshine the collective light of billions of stars in the host galaxy. In a few tens of millions of years, the black holes and their galaxies will merge, and so will the quasar pair, forming an even more massive black hole. A similar sequence of events will happen a few billion years from now when our Milky Way galaxy merges with the neighboring Andromeda galaxy. Credits: NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI)

Ως κβάζαρ (quasar, σύντμηση από τη φράση QUASi-stellAR object ή QSO) στην Αστρονομία εννοείται κάθε εξαιρετικά λαμπρός και μακρινός ενεργός γαλαξιακός πυρήνας, που εμφανίζεται στο ορατό φως ως σημειακή πηγή (σαν αστέρας), παρά ως εκτεταμένο σώμα (όπως οι γαλαξίες). Από εκεί προέρχεται και η ονομασία των κβάζαρ, αφού quasi-stellar σημαίνει «παρόμοιος με αστέρα». Μάλιστα μία αρχική απόδοση του όρου στα ελληνικά, όταν πρωτοανακαλύφθηκαν περί το 1960, ήταν ημιαστέρας. Διακρίνονται από τους αστέρες (και έτσι ανακαλύφθηκαν) από τη μεγάλη μετατόπιση προς το ερυθρό που παρουσιάζουν τα φάσματά τους, ενώ ταυτοχρόνως αποτελούν και σημειακές ραδιοπηγές. Παρότι υπήρχε (μέχρι τη δεκαετία του 1990) κάποια αμφιβολία ως προς τη φύση τους, όλοι σχεδόν οι αστροφυσικοί συμφωνούν σήμερα ότι αυτό που βλέπουμε ως κβάζαρ είναι μία σχετικώς πυκνή άλως υλικού που περιβάλλει την κεντρική μαύρη τρύπα μεγάλης μάζας ενός γαλαξία.

Οι φωτογραφίες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποκαλύπτουν δύο ζεύγη κβάζαρ που βρίσκονταν πριν από 10 δισεκατομμύρια χρόνια στα κέντρα γαλαξιών που συγχωνεύονται. Κάθε ένα από τα τέσσερα κβάζαρ βρίσκεται σε έναν γαλαξία-ξενιστή. Οι γαλαξίες, όμως δεν είναι ορατοί ούτε από Hubble. Τα κβάζαρ κάθε ζεύγους απέχουν περίπου 10.000 έτη φωτός. Το ζεύγος στην αριστερή φωτογραφία καταγράφεται ως J0749 + 2255 και το ζεύγος δεξιά ως J0841 + 4825. Η φωτογραφία του J0749 + 2255 λήφθηκε στις 5 Ιανουαρίου 2020. και του J0841 + 4825 στις 30 Νοεμβρίου 2019. These two Hubble Space Telescope images reveal two pairs of quasars that existed 10 billion years ago and reside at the hearts of merging galaxies. Each of the four quasars resides in a host galaxy. These galaxies, however, cannot be seen because they are too faint, even for Hubble. The quasars within each pair are only about 10,000 light-years apart -- the closest ever seen at this cosmic epoch. Quasars are brilliant beacons of intense light from the centers of distant galaxies that can outshine their entire galaxies. They are powered by supermassive black holes voraciously feeding on infalling matter, unleashing a torrent of radiation. The quasar pair in the left-hand image is catalogued as J0749+2255 and the pair on the right as J0841+4825. The two pairs of host galaxies inhabited by each double quasar will eventually merge. The quasars will then tightly orbit each other until they eventually spiral together and coalesce, resulting in an even more massive, but solitary black hole. The image for J0749+2255 was taken Jan. 5, 2020. The J0841+4825 snapshot was taken Nov. 30, 2019. Both images were taken in visible light with Wide Field Camera 3. Credits: NASA, ESA, H. Hwang and N. Zakamska (Johns Hopkins University), and Y. Shen (University of Illinois, Urbana-Champaign)

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble εντόπισε και κατέγραψε εικόνες από ένα σύστημα διπλού κβάζαρ που είναι ένα σπάνιο φαινόμενο αφού για κάθε χίλια κβάζαρ στο Σύμπαν αντιστοιχεί ένα ζευγάρι. Οι δύο γαλαξίες βρίσκονται σε απόσταση περίπου δέκα δισ. ετών φωτός από εμάς. Όμως το Hubble στην συνέχεια εντόπισε στην ίδια περιοχή που εξερευνούσε ένα ακόμη ζευγάρι κβάζαρ από μια ακόμη γαλαξιακή συγχώνευση. Αν ο εντοπισμός ενός ζεύγους κβάζαρ είναι σπάνιο φαινόμενο όπως είναι ευνόητο ο ταυτόχρονος εντοπισμός δύο ζευγαριών αποτελεί σημαντικό γεγονός για αυτό και η ανακάλυψη έχει λάβει μεγάλη δημοσιότητα.

This simulation shows the brilliant, flickering light from a pair of quasars. Astronomers in a recent study deduced that the blinking light is a telltale sign of the presence of two quasars and not a single object. Quasars reside at the hearts of galaxies. They are ignited by monster black holes voraciously feeding on infalling matter, unleashing a torrent of radiation. A quasar’s light fluctuates in brightness based on how much material its black hole is gobbling up at the time. This quasar pair is pouring out light because their galaxies are in the process of merging, which provides plenty of fuel for their hungry black holes. The quasars appear close together because they, too, are in the process of merging, along with their galaxies. The quasars were first identified by the European Space Agency’s Gaia spacecraft, which measures small changes in the brightness of stars. The quasar pair is too far away for Gaia to resolve. Instead, the pair looks like a single bright object. However, Gaia also measured an apparent “jiggle” in the light. The “jiggle” is a signal of the independent flickering light between two separate quasars, similar to a pair of alternating lights on a railroad-crossing signal. The Hubble Space Telescope is sharp enough to resolve the quasar pair, which astronomers had suspected from the Gaia data. Credits: NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI)

Η ανακάλυψη προστίθεται στην ατελείωτη λίστα των ανακαλύψεων του Hubble στις τρεις δεκαετίες της λειτουργίας του και όπως αποδεικνύεται μέχρι να βγει… στην σύνταξη (κάτι που αναβάλλεται συνεχώς) θα μας αποκαλύπτει νέες άγνωστες πτυχές και φαινόμενα του Σύμπαντος.

Πηγές: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/hubble-spots-double-quasars-in-merging-galaxies - https://www.naftemporiki.gr/story/1711848/monadiki-anakalupsi-tou-hubble-me-duo-zeugi-kbazar