Hubble romteleskopbilde av J1148 + 5251. Windhorst, Arizona State University
Kvasarer har vært de beste og lettest observerte fyrlyktene for astronomer for å undersøke det fjerne universet, og en av de fjerneste og lyseste kvasarene gir litt av en overraskelse. Astronomer som studerer en fjern galakse, kalt J1148 + 5251 og som inneholder en lys kvasar, ser bare kvasaren og ikke vertsgalaksen i seg selv. Man trodde at kvasaren har matet på en håndfull stjerner hvert år for å bulk opp til størrelsen på tre milliarder solmasser i løpet av bare noen få hundre millioner år. Men hvor er alle stjernene?
Sannsynligvis har kvasaren ikke gått på en matende vanvidd og spist alt i sikte! Men det kan være å spise på det slu. Nær infrarød utsikt med Hubble Space Telescope's Wide Field Camera 3 gir bare antydninger til hva som kan finne sted: galaksen er så omsluttet av støv at ingen av stjernelysene kan sees; bare den lyse, blaring kvasaren lyser gjennom. Hvor mange stjerner denne kvasaren spiser er nå usikkert, da blodbadet foregår under skjult.
Mens de fleste tidlige galakser knapt inneholder støv - det tidlige universet var støvfritt før den første generasjonen stjerner begynte å lage støv gjennom kjernefusjon, viste tidligere submillimeterobservasjoner denne galaksen har store mengder støv, så det er også noe av et mysterium .
Så hvordan kan alt dette skje?
Kunstnerens inntrykk av en av de fjerneste, eldste, lyseste kvasarene som noen gang er sett, er skjult bak støv. Støvet skjuler også utsikten over den underliggende galaksen av stjerner som kvasaren antagelig er innebygd i. (Kreditt: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
“Hvis du vil skjule stjernene med støv, må du lage mange korte levende store stjerner tidligere som mister massen på slutten av livet. Du må gjøre dette veldig raskt, slik at supernovaer og andre stjernemassetapskanaler kan fylle miljøet med støv veldig raskt, sier Rogier Windhorst fra Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz.
"Du må også forme dem gjennom galaksen for å spre støv over hele galaksen," la Matt Mechtley, også fra ASU, til.
Denne kvasaren ble først identifisert i Sloan Digital Sky Survey (SDSS), og de oppfølgende submillimeterobservasjonene viste betydelig støv, men ikke hvordan og hvor den ble distribuert.
Windhorst og teamet hans brukte Hubble til å trekke lyset veldig fra kvasarbildet veldig nøye og se etter glansen fra omkringliggende stjerner. De gjorde dette ved å se på gløden til en referansestjerne på himmelen nær kvasaren og bruke den som en mal for å fjerne kvasarlyset fra bildet. Når kvasaren ble fjernet, ble det ikke påvist noe betydelig underliggende stjernelys. Stjernene til den underliggende galaksen kunne lett blitt oppdaget, hvis de hadde vært til stede og relativt ubeskyttet av støv i det minste noen steder.
"Det er bemerkelsesverdig at Hubble ikke fant noen av den underliggende galaksen," sa Windhorst. ”Den underliggende galaksen er overalt mye svakere enn forventet, og må derfor være i et veldig støvete miljø hele tiden. Det er en av de mest riv-brølende skogbrannene i universet. Det skaper så mye røyk at du ikke ser noe stjernelys, noe sted. Skogbrannen er fullstendig, ikke et tre er skånet. ”
Fordi vi ikke ser stjernene, kan vi utelukke at galaksen som er vert for denne kvasaren er en vanlig galakse, ”sa Mechtley. "Det er blant de støveste galakene i universet, og støvet er så vidt distribuert at ikke en eneste klump av stjerner kikker gjennom. Vi er veldig nær en plausibel deteksjon, i den forstand at hvis vi hadde gått en faktor på to dypere, kunne vi ha oppdaget litt lys fra de unge stjernene, selv i en så støvete galakse. "
Dette resultatet ble publisert i 10. utgave av Astrophysical Journal Letters i teamets artikkel.
Den eneste måten å komme til bunns i dette mysteriet, sa Windhorst, er å vente på at James Webb romteleskopet lanseres og kommer på nettet.
"Webb-teleskopet er designet for å gjøre en endelig deteksjon av dette," sa han. "Vi vil få solide oppdagelser av stjernene med Webbs bedre følsomhet for lengre bølgelengder av lys, noe som bedre vil undersøke de støvete områdene i disse unge galaksene."
Webb-teleskopet vil også ha den infrarøde følsomheten for jevnaldrende helt tilbake til 200 millioner år etter Big Bang. Hvis galakser begynte å danne stjerner i denne tidlige epoken, er Webb designet og bygget for å oppdage dem.
Så først da vil den sanne natur - og potensielle blodbad - bli avslørt.
Les teamets papir.
Kilde: NASA
