Forskare som använder Gemini North-teleskopet på Hawaiis Maunakea har upptäckt den mest energiska vinden från någon kvasar som någonsin uppmätts. Detta utflöde, som färdas med nästan 13 % av ljusets hastighet, bär tillräckligt med energi för att dramatiskt påverka stjärnbildningen över en hel galax. Den extragalaktiska stormen låg gömd i sikte i 15 år innan den avslöjades av innovativ datormodellering och ny data från det internationella Gemini-observatoriet.

Den mest energiska vinden från en kvasar har avslöjats av ett team av astronomer som använder observationer från det internationella Gemini-observatoriet, ett program från NSF:s NOIRLab. Detta kraftfulla utflöde rör sig in i sin värdgalax med nästan 13 % av ljusets hastighet, och härstammar från en kvasar känd som SDSS J135246.37+423923.5 som ligger ungefär 60 miljarder ljusår från jorden.

"Medan höghastighetsvindar tidigare har observerats i kvasarer, dessa har varit tunna och trasiga, bär endast en relativt liten mängd massa, " förklarar Sarah Gallagher, en astronom vid Western University (Kanada) som ledde Gemini-observationerna. "Utflödet från denna kvasar, i jämförelse, sveper längs en enorm mängd massa i otroliga hastigheter. Denna vind är galet kraftfull, och vi vet inte hur kvasaren kan lansera något så betydande".

Förutom att mäta utflödet från SDSS J135246.37+423923.5, teamet kunde också sluta sig till massan av det supermassiva svarta hålet som driver kvasaren. Detta monstruösa föremål är 8,6 miljarder gånger så massivt som solen - ungefär 2000 gånger massan av det svarta hålet i mitten av vår Vintergatan och 50 % mer massivt än det välkända svarta hålet i galaxen Messier 87.

Detta resultat publiceras i Astrofysisk tidskrift och kvasaren som studeras här har nu rekordet för den mest energiska kvasarvinden som har uppmätts hittills, med en vind mer energisk än de som nyligen rapporterats i en studie av 13 kvasarer.

Trots dess massa och energiska utflöde, upptäckten av detta kraftpaket försvann i en kvasarundersökning i 15 år innan kombinationen av Gemini-data och teamets innovativa datormodelleringsmetod gjorde det möjligt att studera det i detalj.

"Vi blev chockade - det här är inte en ny kvasar, men ingen visste hur fantastiskt det var förrän teamet fick Gemini-spektra, " förklarar Karen Leighly, en astronom vid University of Oklahoma som var en av de vetenskapliga ledarna för denna forskning. "Dessa objekt var för svåra att studera innan vårt team utvecklade vår metod och hade den data vi behövde, och nu ser det ut som att de kan vara den mest intressanta typen av blåsiga kvasarer att studera."

Kvasarer – även kända som kvasi-stjärnobjekt – är en typ av utomordentligt lysande astrofysiska objekt som finns i centrum av massiva galaxer. Består av ett supermassivt svart hål omgivet av en glödande skiva av gas, kvasarer kan överglänsa alla stjärnor i sin värdgalax och kan driva vindar kraftfulla nog att påverka hela galaxer.

"Vissa kvasardrivna vindar har tillräckligt med energi för att svepa materialet från en galax som behövs för att bilda stjärnor och därmed dämpa stjärnbildningen, " förklarar Hyunseop (Joseph) Choi, en doktorand vid University of Oklahoma och den första författaren till den vetenskapliga artikeln om denna upptäckt. "Vi studerade en särskilt blåsig kvasar, SDSS J135246.37+423923.5, vars utflöde är så tjockt att det är svårt att upptäcka signaturen för själva kvasaren vid synliga våglängder."

Trots hindret, teamet kunde få en klar bild av kvasaren med hjälp av Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) på Gemini North för att observera vid infraröda våglängder. Genom att använda en kombination av högkvalitativa spektra från Gemini och en banbrytande datormodelleringsmetod, astronomerna upptäckte arten av utflödet från föremålet – vilket bevisade, anmärkningsvärt, att vara mer energisk än något kvasarutflöde som tidigare uppmätts.

Teamets upptäckt väcker viktiga frågor, och föreslår också att det kan finnas fler av dessa kvasarer som väntar på att hittas.

Vi vet inte hur många fler av dessa extraordinära föremål som finns i våra kvasarkataloger som vi bara inte känner till ännu, ", avslutar Choi "Eftersom automatiserad programvara generellt identifierar kvasarer genom starka emissionslinjer eller blå färg - två egenskaper som vårt objekt saknar - kan det finnas fler av dessa kvasarer med oerhört kraftfulla utflöden gömda i våra undersökningar."

"Denna extraordinära upptäckt gjordes möjlig med resurserna från det internationella Gemini Observatory; upptäckten öppnar nya fönster och möjligheter att utforska universum ytterligare under de kommande åren, sa Martin Still, en programdirektör för astronomi vid National Science Foundation, som finansierar Gemini Observatory från USA som en del av ett internationellt samarbete. "Gemini-observatoriet fortsätter att främja vår kunskap om universum genom att ge det internationella vetenskapssamfundet tillgång till teleskopinstrument och anläggningar i framkant."