Figur 1 - Röd kvasar:En kort övergångsfas där den unga kvasaren är omgiven av gas och damm. Denna fas är potentiellt associerad med unga jetplan och starka vindar, som i slutändan driver bort det döljande dammet. Kredit:S. Munro
Astronomer har identifierat ett sällsynt ögonblick i livet för några av universums mest energiska objekt. Kvasarer observerades första gången för 60 år sedan, men deras ursprung är fortfarande ett mysterium. Nu forskare vid Durham University, STORBRITANNIEN, har upptäckt vad de föreslår är en "kort övergångsfas" i utvecklingen av dessa galaktiska jättar som kan kasta ljus över hur kvasarer och deras värdgalaxer utvecklas. Den nya forskningen publiceras i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Kvasarer drivs av energin från supermassiva svarta hål i deras centra när de livnär sig på omgivande gaser. De är tusentals gånger ljusare än galaxer som vår Vintergatan och de flesta är blå till färgen. Dock, ett betydande antal är röda när de ses genom enorma moln av damm och gas som skymmer dem från insyn.
Den konventionella synen på röda kvasarer är att de faktiskt är blå kvasarer som är vinklade bort från vår siktlinje. Istället, Durham-teamet har uteslutit denna modell och har visat att röda kvasarer sannolikt kommer att vara resultatet av en kort, men våldsam, fas i galaxernas utveckling när det svarta hålet skjuter ut en stor mängd energi i de omgivande molnen av damm och gas. Denna injicering av energi blåser bort damm och gas för att avslöja en blå kvasar.
Observationer som använder radioteleskop stödjer denna teori genom att visa att svarta hål i mitten av röda kvasarer producerar en större mängd radioemission än de i mitten av blåa kvasarer.
Huvudförfattare Lizelke Klindt, en Ph.D. forskare vid Durham Universitys centrum för extragalaktisk astronomi, sa:"Hur kvasarer utvecklas har varit orsaken till betydande osäkerhet.
Figur 2 - Blå kvasar:En icke skymd kvasar med signaturer av utvecklade jetstrålar och mindre extrema vindar som i slutändan stänger av stjärnbildningen. Kredit:S. Munro
"Vad våra resultat tyder på är att kvasarer genomgår en kort övergångsfas, ändra färg från rött till blått, när de kommer ut ur det djupa höljet av damm och gas som omger dem.
"Vad vi tror att vi ser är ett sällsynt men viktigt steg i livet för dessa galaktiska bestar under galaxens evolution när deras svarta hål börjar forma deras miljöer."
Figur 3 – röd vs blå kvasar:Röd kvasar:En kort övergångsfas där den begynnande kvasaren är omsluten av gas och damm. Denna fas verkar vara förknippad med unga jetplan och starka vindar, som i slutändan driver bort den döljande gasen och dammet. Blå kvasar:En avskärmad kvasar med signaturer av utvecklade jetstrålar och mindre extrema vindar. Kredit:S. Munro
Forskarna studerade 10, 000 röda och blå kvasarer som de skulle ha setts för sju till 11 miljarder år sedan när universum var relativt ungt med hjälp av arkivdata från Sloan Digital Sky Survey och Very Large Array radioastronomiobservatoriet.
De säger att deras forskning också kan berätta mer om galaxens evolution. Medförfattare professor David Alexander, chef för astronomi, vid Durham University, sa:"Vi förväntar oss att under denna övergångsfas kommer energin från det supermassiva svarta hålet att bränna bort den gas som behövs för att bilda stjärnor.
Röda och blå kvasarer är besläktade inom en evolutionär sekvens som förbinder dammböljd stjärnbildning med kvasaraktivitet genom gasinflöde via sammanslagna galaxer och utflöden från kvasaren. Med denna modell representerar den sällsynta röda kvasarpopulationen en kort övergångsfas mellan starburst och den blå kvasarfasen under vilken vindar och/eller jetstrålar driver bort det döljande dammet, avslöjar en oskymd blå kvasar, och slutligen stänga stjärnbildningen för att bilda en vilande galax av tidig typ. Kredit:Gemini Observatory, GMOS-Syd, NSF; https://www.pxwall.com/4k-high-definition-galaxy-wallpaper/; Bearbetad av S. Munro
"Utan gasen kan galaxen inte fortsätta växa, så vad vi möjligen ser är början på en kvasar som effektivt avslutar galaxens liv genom att förstöra just det den behöver för att överleva."
Forskarna säger att nästa steg i deras forskning är att använda mer djupgående data för att förstå de finare detaljerna i denna övergångsfas.
