Bildkredit: Chandra
Den mest avlägsna jetstråle som någonsin har sett fotograferades nyligen av Chandra X-Ray Observatory. Detta ger astronomer en möjlighet att studera intensiteten hos den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, eftersom ljus från strålen behöver röra sig genom havet av partiklar som är kvar från Big Bang.
Den mest avlägsna jet som någonsin observerats upptäcktes i en bild av en kvasar gjord av NASA: s Chandra röntgenobservatorium. Strålen med högenergipartiklar, som sträcker sig över 100 000 ljusår från det supermassiva svarta hålet som driver kvasaren, ger astronomer information om intensiteten för den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen för 12 miljarder år sedan.
Upptäckten av denna jet var en överraskning för astronomerna, enligt teammedlemmarna. Astronomer hade tidigare känt den avlägsna kvasaren GB1508 + 5714 för att vara en kraftfull röntgenkälla, men det hade inte funnits någon indikation på någon komplex struktur eller en jet.
"Denna jet är särskilt betydelsefull eftersom den tillåter oss att undersöka den kosmiska bakgrundstrålningen 1,4 miljarder år efter Big Bang," sa Aneta Siemiginowska från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Mass., Huvudförfattare till en rapport om denna forskning i den 20 november Astrophysical Journal Letters. Före upptäckten motsvarade den mest avlägsna bekräftade röntgenstrålen en tid cirka 3 miljarder år efter Big Bang.
Kvasarer tros vara galaxer som har ett aktivt, centralt supermassivt svart hål som drivs av infalling gas och stjärnor. Denna anslutningsprocess observeras ofta åtföljas av generering av kraftfulla högenergi-jetstrålar.
Radiobild av GB1508
När elektronerna i strålen flyger bort från kvasaren nära ljusets hastighet, rör de sig genom havet av kosmisk bakgrundsstrålning kvar från universums heta tidiga fas. När en snabbrörande elektron kolliderar med en av dessa bakgrundsfotoner kan den öka fotonens energi upp i röntgenbandet. Strålens ljusstyrka beror på kraften i elektronstrålen och bakgrundsstrålningens intensitet.
"Alla antar att bakgrundstrålningen kommer att förändras på ett förutsägbart sätt med tiden, men det är viktigt att ha denna kontroll av förutsägelserna," sade Siemiginowska. "Denna jet är förhoppningsvis bara den första i ett stort urval av dessa avlägsna objekt som kan användas för att berätta för oss hur intensiteten på den kosmiska mikrovågsbakgrunden förändrades över tid."
"Om denna tolkning är korrekt, är faktiskt upptäckten av denna jet i överensstämmelse med vår tidigare förutsägelse att röntgenstrålar kan upptäckas på godtyckligt stora avstånd!" sa teammedlem Dan Schwartz, också från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Chandra observerade ursprungligen GB1508 + 5714 i syfte att studera röntgenstrålningen från dammet som ligger mellan jorden och den långtgående kvasaren. Strålen hittades av Siemiginowska och hennes kollegor när de undersökte uppgifterna när de blev tillgängliga offentligt i Chandra-arkivet.
Detta fick en annan astronom att sedan noggrant titta på radioobservationer av objektet. Faktum är att arkiverade data från Very Large Array bekräftade förekomsten av strålen förknippad med kvasaren GB1508 + 5714. Ett dokument om radioobservationerna av GB1508 + 5714 har accepterats av Astrophysical Journal Letters från Teddy Cheung från Brandeis University i Waltham, Mass.
En annan grupp astronomer under ledning av Weimen Yuan från University of Cambridge, Storbritannien rapporterade oberoende upptäckten av det utökade utsläppet i GB1508 + 5714 i röntgenstrålar. I en artikel som kommer att publiceras i ett kommande nummer av det månatliga meddelandet från Royal Astronomical Society, noterar författarna att betydande energi deponeras i de yttre regionerna i värdgalaxen i ett mycket tidigt skede. Denna energiinmatning kan ha en djupgående effekt på utvecklingen av galaxen genom att utlösa bildandet av stjärnor, eller hämma tillväxten av galaxen genom förening av materien från intergalaktiskt rymd.
NASA: s Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Hanterar Chandra-programmet för Office of Space Science, NASA: s huvudkontor, Washington. Northrop Grumman från Redondo Beach, Kalifornien, tidigare TRW, Inc., var den främsta utvecklingsentreprenören för observatoriet. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerar vetenskap och flygoperationer från Chandra X-ray Center i Cambridge, Mass.
Originalkälla: Chandra News Release
