Die Astronomen verwendeten eine hochmoderne Kamera, die an einem der weltweit größten Teleskope angebracht war, um 83 neue Quasare im sehr frühen Universum zu entdecken, die von zentralen supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden.
Hier sind 100 Quasare, von denen angenommen wird, dass sie von supermassiven Schwarzen Löchern in ihren Zentren angetrieben werden. Sie werden anhand von Daten der am Subaru-Teleskop montierten Hyper Suprime-Cam identifiziert. Die obersten 7 Zeilen repräsentieren die 83 Neuentdeckungen. Die unteren beiden Reihen repräsentieren 17 bisher bekannte Quasare im Untersuchungsgebiet. Bild über NAOJ
Astronomen sagten am 13. März 2019, dass sie 83 neue Quasare entdeckt haben, die von supermassiven Schwarzen Löchern in ihren Kernen angetrieben werden und sich in einem sehr fernen und daher sehr frühen Universum befinden. Quasare sind extrem leuchtende Objekte im frühen Universum. Sie leuchten so hell, dass wir sie auch über diese große Distanz hinweg scheinen sehen können. Es wird angenommen, dass diese neuen aus einer Zeit stammen, in der das Universum weniger als 10 Prozent seines gegenwärtigen Alters betrug. Die Astronomen sagten, sie hätten die Entdeckungen mit einem hochmodernen Instrument gemacht, der am Subaru-Teleskop montierten Weitfeldkamera Hyper Suprime-Cam. Sie sagten ihre Entdeckung:
… Erhöht die Anzahl der in dieser Epoche bekannten Schwarzen Löcher erheblich und zeigt zum ersten Mal, wie häufig supermassive Schwarze Löcher in der Frühgeschichte des Universums vorkommen. Darüber hinaus bietet es neue Einblicke in die Auswirkung von Schwarzen Löchern auf den physikalischen Zustand von Gas im frühen Universum in den ersten Milliarden Jahren.
Möchten Sie einen der neuen Quasare aus nächster Nähe sehen? Das kannst du nicht. Sie sind einfach zu weit weg. Das Bild unten zeigt einen der neu entdeckten Quasare. Es ist beeindruckend, wenn Sie sich daran erinnern, dass sein Licht vor mehr als 13 Milliarden Jahren zu uns gekommen ist.
Licht von einem der entferntesten bekannten Quasare, angetrieben von einem supermassiven Schwarzen Loch in seinem Kern, ungefähr 13,05 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Die anderen Objekte auf dem Feld sind hauptsächlich Sterne in unserer Milchstraße und Galaxien, die entlang der Sichtlinie gesehen werden. Bild über Hyper Suprime-Cam / Subaru Teleskop / NAOJ.
Sprechen wir eine Minute darüber, wie die Astronomen all diese neuen Quasare mit Schwarzem Loch entdeckt haben. Das von Yoshiki Matsuoka von der Ehime University in Japan geleitete Forschungsteam verwendete Daten, die mit einem Instrument namens Hyper Suprime-Cam aufgenommen wurden, das an einem der größten Teleskope der Welt, dem Subaru-Teleskop des National Astronomical Observatory of Japan, angebracht war Gipfel von Mauna Kea in Hawaii.
Die Hyper Suprime-Cam, so sagten diese Astronomen, ist besonders leistungsstark, da sie ein außergewöhnlich großes Sichtfeld hat, das siebenmal so groß ist wie die Fläche eines Vollmonds. Das Team von Hyper Suprime-Cam führt derzeit eine Himmelsvermessung mit 300 Nächten Teleskopzeit über fünf Jahre durch. Die Umfrage ergab, dass die 83 bisher unbekannten, sehr weit entfernten Quasare vermutlich supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Kernen aufweisen.
Zusammen mit den 17 bereits in der Untersuchungsregion bekannten Quasaren stellten Matsuoka und Mitarbeiter fest, dass es im frühen Universum zu einer Zeit, als das Universum weniger als 10 Prozent seines gegenwärtigen Alters betrug, ungefähr ein supermassives Schwarzes Loch in jedem Würfel von gab Raum eine Milliarde Lichtjahre auf einer Seite. Sie sagten:
Die entdeckten Quasare sind ungefähr 13 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Mit anderen Worten, wir sehen sie, wie sie vor 13 Milliarden Jahren existierten. Die Zeit, die seit dem Urknall bis zu dieser kosmischen Epoche vergangen ist, beträgt nur 5 Prozent des gegenwärtigen kosmischen Zeitalters (13,8 Milliarden Jahre), und es ist bemerkenswert, dass sich so massive dichte Objekte so bald nach dem Urknall bilden konnten. Der am weitesten entfernte Quasar, den das Team entdeckt hat, ist 13,05 Milliarden Lichtjahre entfernt. Dies ist gleichbedeutend mit dem zweitfernsten supermassiven Schwarzen Loch, das jemals entdeckt wurde.
Künstlerkonzept des Hyper Suprime-Cam-Instruments am Suburu-Teleskop. Es ist eine gigantische Digitalkamera; Sie ist größer als ein Mensch und wiegt etwa drei Tonnen. Die Kamera hat ein außergewöhnlich weites Sichtfeld. Bild über NAOJ.
Hier erfahren Sie mehr über diese supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren von Quasaren. Ohne die Schwarzen Löcher wären die Quasare nur gewöhnliche Galaxien im frühen Universum. Es würde nichts geben, das ihre fantastische Energieabgabe antreibt, und daher würden wir sie niemals sehen. Aber in der Tat müssen die supermassiven Schwarzen Löcher da sein. Supermassive Schwarze Löcher - wenn auch ältere, so doch ruhigere - kommen auch in nahe gelegenen Galaxien vor. Es gibt sogar ein relativ ruhiges supermassives Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße. Eine Erklärung des National Astronomical Observatory of Japan erklärte:
Supermassive Schwarze Löcher befinden sich in den Zentren von Galaxien und haben eine millionen- oder sogar milliardenfache Masse der Sonne. Während sie im heutigen Universum vorherrschen, ist unklar, wann sie sich zum ersten Mal gebildet haben und wie viele von ihnen im fernen frühen Universum existieren.
Während entfernte supermassereiche Schwarze Löcher als Quasare identifiziert werden, die mit Gas angereichert werden (siehe das nachstehende Konzept des Künstlers), waren frühere Studien nur für die sehr seltenen leuchtendsten Quasare und damit für die massereichsten Schwarzen Löcher empfindlich.
Die neuen Entdeckungen untersuchen die Population supermassiver Schwarzer Löcher mit Massen, die für die häufigsten Schwarzen Löcher im heutigen Universum charakteristisch sind, und geben Aufschluss über deren Ursprung.
Matsuoka sagte:
Die von uns entdeckten Quasare werden ein interessantes Thema für weitere Beobachtungen mit aktuellen und zukünftigen Einrichtungen sein. Wir werden auch etwas über die Entstehung und frühe Entwicklung von supermassiven Schwarzen Löchern lernen, indem wir die gemessene Zahlendichte und Leuchtkraftverteilung mit Vorhersagen aus theoretischen Modellen vergleichen.
Basierend auf den bisher erzielten Ergebnissen sieht das Team der Suche nach noch weiter entfernten supermassiven Schwarzen Löchern und der Entdeckung der Epoche entgegen, in der das erste supermassive Schwarze Loch im Universum auftauchte.
Künstlerkonzept eines Quasars. In der Mitte sitzt ein supermassives Schwarzes Loch. Die Gravitationsenergie von Material, das sich auf dem supermassiven Schwarzen Loch ansammelt, wird als Licht freigesetzt. Quasare sind daher extrem leuchtend und können über Milliarden von Lichtjahren im Weltraum gesehen werden. Bild über Yoshiki Matsuoka.
Fazit: Mit der Hyper Suprime-Kamera, die auf einem der größten Teleskope der Welt, dem Subaru-Teleskop in Hawaii, montiert ist, entdeckten die Astronomen 83 neue Quasare. Es wird angenommen, dass die Quasare von zentralen, supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden. Wir sehen sie zu einer Zeit, als das Universum weniger als 10 Prozent seines gegenwärtigen Alters betrug.