Quasar yang paling Jauh Ditemukan

Sebuah tim astronom Eropa telah menggunakan Telescope ESO Very Large dan sejumlah teleskop lainnyauntuk menemukan dan mempelajari Quasar paling jauh ditemukan hingga saat ini. Ini mercusuar brilian, didukung oleh sebuah lubang hitam dengan dua miliar kali massa dari Matahari, adalah jauh objek terang belum ditemukandi alam semesta awal.

"Quasar Ini adalah probe penting dari alam semesta awal. Ini adalah benda yang sangat langka yang akan membantu kita untuk memahami bagaimana lubang hitam supermasif tumbuh beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, "kata Stephen Warren, pemimpin tim penelitian ini.

Quasar sangat terang, galaksi jauh yang diyakini didukung oleh lubang hitam supermasif di pusat mereka. Kecerdasan mereka membuat mereka beacon kuat yang dapat membantu untuk menyelidiki era ketika bintang-bintang pertama dan galaksi itu membentuk. Quasar yang baru ditemukan sangat jauh sehingga cahaya probe bagian terakhir dari era reionisation [1].

Quasar yang baru saja ditemukan, bernama ulas J1120 0641 [2], dilihat sebagai itu hanya 770 juta tahun setelah Big Bang (pergeseran merah 7.1, [3]). Butuh 12,9 miliar tahun untuk cahaya untuk mencapai kita.
Meskipun benda-benda yang lebih jauh telah dikonfirmasi (seperti ledakan sinar gamma pada pergeseran merah 8.2, eso0917, dan galaksi di redshifts 8.6, eso1041), quasar yang baru ditemukan adalah ratusan kali lebih terang dari ini. Di antara obyek cukup terang untuk dipelajari secara detail, ini adalah yang paling jauh dengan margin besar.

Quasar paling jauh berikutnya adalah dilihat sebagai itu adalah 870 juta tahun setelah Big Bang (pergeseran merah 6.4). Objek serupa lebih jauh tidak dapat ditemukan dalam survei terlihat-cahaya karena cahaya mereka, membentang oleh ekspansi alam semesta, sebagian besar jatuh di bagian inframerah dari spektrum pada saat itu sampai ke Bumi. Para UKIRT Eropa Inframerah Jauh Sky Survey (UKIDSS) yang menggunakan teleskop inframerah khusus Inggris [4] di Hawaii dirancang untuk memecahkan masalah ini. Tim astronom diburu melalui jutaan objek dalam database UKIDSS untuk menemukan orang yang bisa menjadi lama dicari quasar jauh, dan akhirnya menemukan emas.

"Ini membawa kami lima tahun untuk menemukan obyek ini," jelas Bram Venemans, salah satu penulis penelitian. "Kami sedang mencari Quasar dengan pergeseran merah lebih tinggi dari 6,5. Menemukan satu yang jauh ini, pada pergeseran merah yang lebih tinggi dari 7, adalah kejutan yang menyenangkan. Dengan mengintip jauh ke era reionisation, quasar ini memberikan kesempatan unik untuk mengeksplorasi jendela 100-juta tahun dalam sejarah kosmos yang sebelumnya di luar jangkauan. "

Jarak ke Quasar itu ditentukan dari pengamatan yang dilakukan dengan instrumen FORS2 pada Telescope ESO Very Large (VLT) dan instrumen di Teleskop Gemini Utara [5]. Karena obyek ini relatif cerah adalah mungkin untuk mengambil spektrum itu (yang melibatkan membelah cahaya dari objek ke dalam komponen warna). Teknik ini memungkinkan para astronom untuk mengetahui cukup banyak tentang Quasar tersebut.
Pengamatan ini menunjukkan bahwa massa lubang hitam di pusat ulas J1120 0641 adalah sekitar dua milyar kali dari Matahari. Massa yang sangat tinggi sulit untuk menjelaskan begitu awal setelah Big Bang. Teori saat ini untuk pertumbuhan lubang hitam supermasif memprediksi lambat membangun-up di massa sebagai objek kompak menarik materi dari sekitarnya.

"Kami pikir hanya ada sekitar 100 quasar cerah dengan pergeseran merah lebih tinggi dari 7 di atas seluruh langit," menyimpulkan Daniel Mortlock, penulis terkemuka kertas. "Menemukan objek ini diperlukan pencarian melelahkan, tapi itu sepadan dengan upaya untuk dapat mengungkap beberapa misteri dari alam semesta awal."

Catatan

 [1] Tentang 300 000 tahun setelah Big Bang, yang terjadi 13,7 miliar tahun yang lalu, alam semesta telah mendingin turun cukup untuk memungkinkan elektron dan proton untuk menggabungkan menjadi hidrogen netral (gas tanpa muatan listrik). Gas alam semesta gelap keren meresap sampai bintang-bintang pertama mulai membentuk sekitar 100 hingga 150 juta tahun kemudian. Radiasi ultraviolet kuat mereka perlahan-lahan memisahkan atom hidrogen kembali ke proton dan elektron, sebuah proses yang disebut reionisation, membuat alam semesta lebih transparan terhadap sinar ultraviolet. Hal ini percaya bahwa era ini terjadi antara sekitar 150000000-800000000 tahun setelah Big Bang.

[2] Benda itu ditemukan dengan menggunakan data dari Survei UKIDSS Besar Wilayah, atau Ulas. Angka dan awalan 'J' merujuk pada posisi Quasar di langit.

[3] Karena perjalanan cahaya pada kecepatan yang terbatas, para astronom melihat kembali dalam waktu karena mereka melihat lebih jauh ke Semesta. Butuh 12,9 miliar tahun untuk cahaya dari ulas J1120 0641 untuk melakukan perjalanan ke teleskop di Bumi sehingga Quasar dipandang seperti ketika alam semesta hanya 770 juta tahun. Pada 12,9 miliar tahun, Semesta diperluas dan cahaya dari objek membentang sebagai hasilnya. Pergeseran merah kosmologis, atau hanya pergeseran merah, adalah ukuran dari total alam semesta mengalami peregangan antara saat ketika terang itu dipancarkan dan saat itu diterima.

[4] UKIRT adalah Inggris Infrared Telescope. Hal ini dimiliki oleh Science Inggris dan Teknologi Fasilitas Council dan dioperasikan oleh staf dari Pusat Astronomi Bersama di Hilo, Hawaii.

[5] FORS2 adalah Focal Reducer VLT dan Spectrograph dispersi rendah. Instrumen lain yang digunakan untuk membagi cahaya dari benda itu Gemini Multi-Object Spectrograph (RUPS) dan Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS). Liverpool Telescope, Isaac Newton Telescope dan Inggris Telescope Inframerah (UKIRT) juga digunakan untuk mengkonfirmasi survei pengukuran.