Astronomii au aflat cât cântărește o galaxie care ascunde un quasar

O echipă de cercetători de la Institutul Federal de Tehnologie (EPFL) din Elveția a găsit o modalitate de a utiliza fenomenul de lentilă gravitațională pentru a determina cu precizie – de aproximativ trei ori mai precisă decât orice altă tehnică – masa unei galaxii care conține un quasar, precum și evoluția acestora în timpul cosmic.

Cunoașterea masei galaxiilor care găzduiesc quasari oferă informații despre evoluția galaxiilor în Universul timpuriu, pentru a construi scenarii de formare a galaxiilor și de dezvoltare a găurilor negre.

Rezultatele sunt publicate în revista Nature Astronomy.

„Precizia și acuratețea fără precedent obținute cu ajutorul lentilelor gravitaționale oferă o nouă cale pentru obținerea unor estimări solide ale masei în Universul îndepărtat, unde tehnicile convenționale nu au precizie și sunt susceptibile de distorsiuni”, spune astrofizicianul EPFL Frédéric Courbin, autorul principal al studiului, scrie EurekAlert.

Combinarea lentilei gravitaționale și a quasarilor

„Masele galaxiilor-gazdă au fost măsurate în trecut, dar datorită lentilelor gravitaționale, este pentru prima dată când măsurarea este atât de precisă în Universul îndepărtat”, explică Martin Millon, autorul principal al studiului și care în prezent lucrează la Universitatea Stanford cu o bursă FNS.

Un quasar este o manifestare luminoasă a unei găuri negre supermasive care acumulează materia înconjurătoare, aflată în centrul unei galaxii gazdă.

În general, este dificil de măsurat cât de grea este galaxia gazdă a unui quasar, deoarece quasarii sunt obiecte foarte îndepărtate și, de asemenea, pentru că sunt atât de luminoși încât eclipsează tot ce se află în vecinătatea lor.

Lentila gravitațională ne permite să calculăm masa obiectului care face obiectul lentilei. Datorită teoriei gravitaționale a lui Einstein, știm cum obiectele masive din prim-planul cerului nopții – lentila gravitațională – pot curba lumina provenită de la obiectele din fundal.

Un quasar a ieșit în evidență datorită inelelor sale

Rezultă inele de lumină ciudate, care sunt de fapt distorsiuni ale luminii obiectului din fundal de către lentila gravitațională.

În urmă cu peste un deceniu, Courbin se deplasa cu bicicleta la Observatorul Sauverny, când și-a dat seama că poate combina cele două – quasarii și lentila gravitațională – pentru a măsura masa galaxiei gazdă a unui quasar. Pentru aceasta, el a trebuit să găsească un quasar într-o galaxie care acționează, de asemenea, ca o lentilă gravitațională.

Baza de date Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a fost un loc excelent pentru a căuta quasari candidați la lentila gravitațională, dar pentru a fi sigur, Courbin trebuia să vadă inelele de lentilă.

În 2010, el și colegii săi au comandat timp pe Telescopul Spațial Hubble pentru a observa 4 candidați, dintre care 3 au arătat lensing. Dintre cei trei, unul a ieșit în evidență datorită inelelor sale caracteristice de lentilă gravitațională: SDSS J0919+2720.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Secretele celui mai luminos quasar observat în ultimele nouă miliarde de ani

A fost observată emisia de raze X de la cel mai luminos quasar văzut în ultimele 9 miliarde de ani

O descoperire rară și neașteptată. Hubble a surprins un quasar dublu în Universul îndepărtat

O structură radio necunoscută a fost detectată în jurul celui mai strălucitor quasar din Univers