Minulý týden astronomové na Yale University uvedli, že vidí něco neobvyklého: zdánlivě ustálený maják z dalekého dosahu vesmíru ztichl. Tento reliktní světelný zdroj, kvasar umístěný v oblasti naší oblohy známý jako nebeský rovník, se neočekávaně stal během první dekády 21. století 6-7krát slabší. Díky této dramatické změně svítivosti mají nyní astronomové bezprecedentní příležitost studovat životní cyklus kvasarů a galaxií, které kdysi nazývali domovem.
Kvasar vzniká ze vzdálené (a tedy velmi staré) galaxie, která kdysi obsahovala centrální rotující superhmotnou černou díru - to, co astronomové nazývají aktivním galaktickým jádrem. Tato spřádací zvíře šelma hltavě pohlcovalo velké množství okolního plynu a prachu, kopalo okolní materiál a posílalo ho proudící z galaxie rychlostí puchýře. Kvasary svítí, protože tyto prastaré trysky dosáhly ohromných energií, čímž vyvolaly proud světla tak silný, že ho astronomové stále dokážou detekovat zde na Zemi, o miliardy let později.
V jejich rozkvětu byla některá aktivní galaktická jádra také dostatečně energetická, aby excitovala elektrony dále od centrální černé díry. Ale ani ve velmi raném vesmíru nedokázaly elektrony navždy odolat takovému vzrušení; zákony fyziky to neumožňují. Nakonec by každý elektron klesl zpět do klidového stavu a uvolnil by foton odpovídající energie. Tento cyklus excitace se opakoval znovu a znovu, v pravidelných a předvídatelných vzorcích. Moderní astronomové mohou vizualizovat tyto přechody - a energie, které je způsobily - zkoumáním optického spektra kvasaru pro charakteristické emisní čáry při určitých vlnových délkách.
Ne všechny kvasary jsou však vytvořeny rovnocenné. Zatímco spektra některých kvazárů odhalují mnoho jasných, širokých emisních čar při různých energiích, jiná kvazárová spektra se skládají pouze z matné, úzké rozmanitosti. Až dosud si někteří astronomové mysleli, že tyto odchylky v emisních liniích mezi kvasary byly jednoduše kvůli rozdílům v jejich orientaci při pohledu ze Země; to znamená, že čím více kvasar byl vůči nám relativní, tím širší by byly emisní linie, které by astronomové mohli vidět.
Ale to vše bylo nyní zpochybněno, díky našemu příteli J015957.64 + 003310.5 byl kvasar odhalen týmem astronomů v Yale. Ve skutečnosti je nyní pravděpodobné, že se vzorec emisních linií kvasaru jednoduše změní během jeho životnosti. Poté, co shromáždili deset let spektrálních pozorování z kvazaru, vědci pozorovali jeho původní změnu jasu v roce 2010. V červenci 2014 potvrdili, že je to stále stejně matné, vyvracející hypotézy, které naznačují, že účinek byl jednoduše způsoben intervenujícím plynem nebo prachem . "V tomto bodě jsme se podívali na stovky tisíc kvasarů a nyní jsme našli ten, který se vypnul," vysvětlil C. Megan Urry, spoluautor studie.
Jak by se to stalo, ptáte se? Když Urry a její kolegové pozorovali srovnatelný nedostatek širokých emisních linií ve svém spektru, věřili, že už dávno černá díra v srdci kvazaru prostě šla na dietu. Koneckonců, aktivní galaktické jádro, které spotřebovávalo méně materiálu, by generovalo méně energie, což vedlo ke vzniku slabších proudů částic a méně vzrušených atomů. "Zdroj energie právě zmizel," řekla Stephanie LaMassa, hlavní vyšetřovatelka studie.
LaMassa pokračovala: „Protože životní cyklus kvazaru je jednou z velkých neznámých, chytat jeden, jak se mění, během lidského života, je úžasné.“ A protože životní cyklus kvasarů závisí na životním cyklu supermasivních černých děr, může tento objev pomoci astronomům vysvětlit, jak se ty, které leží ve středu většiny galaxií, vyvíjejí v průběhu času - včetně Střelce A *, supermasivní černé díry v centrum naší vlastní Mléčné dráhy.
"Ačkoli astronomové studují kvasary více než 50 let, je vzrušující, že někdo jako já, který studoval černé díry téměř deset let, může najít něco úplně nového," dodal LaMassa.
Výzkum týmu bude zveřejněn v nadcházejícím vydání Astrofyzikální deník. Zde je k dispozici předtisk papíru.
