Prejšnji teden so astronomi z univerze Yale poročali, da so videli nekaj nenavadnega: na videz nepogrešljiv svetilnik iz daljnih dosegov vesolja je utihnil. Ta relikvijski vir svetlobe, kvazar v območju našega neba, znan kot nebesni ekvator, je v prvem desetletju 21. stoletja nepričakovano zatemnil 6-7 krat. Zahvaljujoč tej dramatični spremembi svetilnosti imajo astronomi zdaj izjemno priložnost za preučevanje tako življenjskega cikla kvazarjev kot galaksij, ki so jih nekoč imenovali doma.
Kvazar nastane iz oddaljene (in zato zelo stare) galaksije, ki je nekoč vsebovala osrednjo, vrtečo se supermasivno črno luknjo - kar astronomi imenujejo aktivno galaktično jedro. Ta predilna zver je ravensko pogoltnila velike količine plina in prahu iz okolice, brcala okoliški material in ga z bliskovitimi hitrostmi pošiljala iz galaksije. Kvazarji sijejo, ker so ti starodavni curki dosegli ogromno energije, s čimer so povzročili hudourniški hudournik, da ga astronomi še več milijard let zaznajo tukaj na Zemlji.
Nekatera aktivna galaktična jedra so bila v svojem hej-dnevu tudi dovolj energična, da so vzbudila elektrone dlje od osrednje črne luknje. Toda tudi v zelo zgodnjem vesolju elektroni niso mogli za vedno vzdržati takšnega vznemirjenja; zakoni fizike tega ne dopuščajo. Sčasoma bi se vsak elektron spustil nazaj v stanje mirovanja in sprostil foton ustrezne energije. Ta cikel vzburjenja se je dogajal vedno znova in znova, v rednih in predvidljivih vzorcih. Sodobni astronomi si lahko ogledajo te prehode - in energije, ki so jih povzročili - s pregledom kvazarjevega optičnega spektra za značilne emisijske črte pri določenih valovnih dolžinah.
Vendar niso vsi kvazarji enaki. Medtem ko spektri nekaterih kvazarjev razkrivajo številne svetle široke emisijske črte z različnimi energijami, pa spektri drugih kvazarjev sestavljajo le nizko, ozko raznolikost. Do zdaj so nekateri astronomi menili, da so te spremembe emisijskih vod med kvazarji preprosto posledica razlik v njihovi orientaciji, kot jih vidimo z Zemlje; to pomeni, da bolj kot je bil kvazar v primerjavi z nami, širše emisijske črte bodo astronomi lahko videli.
Toda vse to je zdaj postavljeno pod vprašaj, zahvaljujoč našemu prijatelju J015957.64 + 003310.5, kvazarju, ki ga je razkrila ekipa astronomov na Yaleu. Dejansko je zdaj verjetno, da se kvazalni vzorec emisijskih vod preprosto spremeni skozi njegovo življenjsko dobo. Potem ko so zbrali deset let spektralnih opazovanj iz kvazarja, so raziskovalci opazili njegovo prvotno spremembo svetlosti leta 2010. Julija 2014 so potrdili, da je še vedno tako zatemnjena, da so ovrgli hipoteze, ki nakazujejo, da je učinek posledica le interveniranja plina ali prahu . "Na tej točki smo si ogledali stotine tisoč kvazarjev in zdaj smo ugotovili, da se je ta izklopil," je pojasnila C. Megan Urry, soavtorica študije.
Kako bi se to zgodilo, vprašate? Po opazovanju primerljivega obsega širokih emisijskih vodov v njenem spektru Urry in njeni sodelavci verjamejo, da je že davno črna luknja v središču kvazarja preprosto šla na dieto. Navsezadnje bi aktivno galaktično jedro, ki porabi manj materiala, ustvarilo manj energije, kar bi povzročilo manjše curke delcev in manj vznemirjenih atomov. "Vir energije se je samo zatemnil," je dejala Stephanie LaMassa, glavna raziskovalka študije.
LaMassa je nadaljeval: "Ker je življenjski cikel kvazarja ena velikih neznank, je ujetje, ko se ta spreminja, v človekovem življenju, neverjetno." In ker je življenjski cikel kvazarjev odvisen od življenjskega cikla supermasivne črne luknje, lahko to odkritje pomaga astronomom razložiti, kako se tisti, ki ležijo v središču večine galaksij, razvijajo skozi čas - vključno s Strelcem A *, supermasivno črno luknjo središče lastne Mlečne poti.
"Čeprav astronomi že več kot 50 let preučujejo kvazarje, je vznemirljivo, da lahko nekdo kot jaz, ki je skoraj desetletje preučeval črne luknje, najde nekaj povsem novega," je dodal LaMassa.
Raziskave skupine bodo objavljene v prihodnji številki The Astrophysical Journal. Predhodni tisk papirja je na voljo tukaj.
