Przełomowe badania aktywnych jąder galaktycznych we wczesnym Wszechświecie

Międzynarodowy zespół astronomów, wykorzystując zaawansowane techniki obserwacyjne, dokonał przełomowego odkrycia w badaniach aktywnych jąder galaktycznych we wczesnym Wszechświecie. Skupiając się na kwazarze J1601+3102, naukowcy zidentyfikowali jego rozszerzoną strukturę radiową, rzucającą nowe światło na procesy zachodzące w tych fascynujących obiektach.

Kwazary, będące aktywnymi jądrami galaktycznymi zasilanymi przez supermasywne czarne dziury, to kluczowe narzędzia do badania astrofizyki i struktury Wszechświata na dużych skalach kosmologicznych. Odkrycie dokonane przez międzynarodowy zespół, opublikowane na serwerze preprintów arXiv, dostarcza cennych informacji na temat różnorodności cech tych potężnych obiektów we wczesnych etapach ewolucji Wszechświata.

Wykorzystując interferometrię o bardzo długiej linii bazowej (VLBI) z użyciem radioteleskopu LOFAR oraz spektrograf GNIRS z Obserwatorium Gemini, naukowcy dogłębnie zbadali kwazar J1601+3102, odkryty zaledwie w 2022 roku. Połączenie tych zaawansowanych technik obserwacyjnych pozwoliło nie tylko na wyjaśnienie struktury radiowej obiektu, ale także na analizę jego charakterystyki widmowej w podczerwieni.

Obrazy uzyskane z LOFAR wykazały, że kwazar J1601+3102 posiada złożoną strukturę radiową, składającą się z centralnego rdzenia oraz dwóch rozległych płatków radiowych. Północny płat znajduje się około 29 000 lat świetlnych od jądra, a jego gęstość strumienia wynosi 50,6 milinów (mJy). Natomiast południowy płat jest znacznie odleglejszy, położony około 185 800 lat świetlnych od centrum, z gęstością strumienia na poziomie 10,5 mJy.

Analiza danych wykazała, że strumień radiowy J1601+3102 rozciąga się na co najmniej 215 000 lat świetlnych, co stanowi rekord dla kwazarów z przesunięciem ku czerwieni powyżej 4,0. Naukowcy spekulują, że rzeczywisty rozmiar strumienia może być jeszcze większy, ze względu na efekty projekcji. Ponadto, masa centralnej supermasywnej czarnej dziury została oszacowana na około 450 milionów mas Słońca, co jest stosunkowo niewielką wartością jak na tego typu obiekty.

Wyniki badań sugerują, że powstawanie potężnych dżetów radiowych w kwazarach nie zależy wyłącznie od wyjątkowo dużej masy centralnej czarnej dziury. Studium J1601+3102 podkreśla różnorodność cech aktywnych jąder galaktycznych we wczesnych stadiach ewolucji Wszechświata, otwierając nowe perspektywy w zrozumieniu tych fascynujących obiektów.