Astronomer har precis upptäckt en galax med ett supermassivt svart hål i sin kärna, och den ligger över 12,8 miljarder ljusår från Jorden, bara en miljard år blyg för Big Bang. Detta objekt, som är känt som en kvasar, är det ljusaste i sitt slag som någonsin har sett i det avlägsna universum. Upptäckten ger forskare en bättre titt på universums tidiga år och hjälper dem att förstå hur supermassiva svarta hål bildas och utvecklas.
Den nyfundna kvasaren, kallad UHS J043947.08 + 163415.7, upptäcktes genom att dra nytta av gravitationslinsning, ett fenomen där ett avlägset objekts ljus förstoras av tyngdpunkten hos ett närmare objekt. Den ingripande eller linsande galaxen i detta fall gör att kvasaren verkar 50 gånger ljusare än den annars skulle göra.
"Anledningen till att den här upptäcktes var - lite tur faktiskt - för att kvasaren är så ljus och linsningsgalaxen är mycket svag jämfört med alla andra linsningsgalaxier vi känner," huvudförfattare och astronom Xiaohui Fan, från University of Arizona , berättade för Live Science. "Det objektet hade sittat i databasen i några år nu, men ingen hade sett på den delen av himlen för kvasarer, för vi brukar inte göra det."
Kvasaren hittades i stjärnbilden Taurus, som ligger nära Vintergalaxens plan. Astronomer undviker i allmänhet att leta efter kvasarer i denna region, eftersom överflödet av stjärnor och damm där drunker det svaga kvasarljuset.
Kvasaren avbildades först i flera färger av två himmelundersökningar, UKIRT Hemisphere Survey och Pan-STARRS1. Astronomer använder vanligtvis datoralgoritmer som jämför färger för att identifiera objekt med hög rödförskjutning, de vars meningsljus från dessa objekt har förskjutits till spårets rödare våglängder till följd av att vi flyttade bort från oss. Om linsgalaxen i detta system var bara en halvstorlek ljusare, kan forskare helt missa kvasaren. Fan sa att den här typen av stränga färgvalskriterier sannolikt har orsakat andra kvasarer att förbises.
"På så stora avstånd är de också extremt sällsynta," säger Laura Pentericci, en astronom som studerar avlägsna galaxer vid INAF Roms astronomiska observatorium men som inte ingick i den nya studien. Till exempel, trots sökningar i över ett decennium, har astronomer hittat bara två kvasarer som ligger mer än 13 miljarder ljusår bort, berättade Pentericci för Live Science. Lyckligtvis var den nyligen studerade kvasaren och galaxen tillräckligt ljusa för att kunna flaggas som potentiella avstånd från universum. Astronomerna analyserade därefter data som visar de individuella våglängderna som släppts ut av kvasaren. Genom att analysera dessa specifika våglängder för ljus, speciellt en som avges av magnesium, kunde astronomerna bekräfta kvasarens avstånd.
Studier av tidiga kvasarer ger forskare insikt i vårt universums ungdom. Kvasarer drivs av svarta hål, så att de kan berätta när och hur de första svarta hålen bildades. Kvasars intensiva ljus fungerar också som en fyr som lyser genom intergalaktiskt rymd. När en kvasars ljus rör sig mot jorden passerar detta ljus genom intergalaktisk gas, som absorberar ljusets specifika våglängder beroende på gasens temperatur och sammansättning. Astronomer kan sedan avkoda kvasars ljus för att lära sig om materialet som finns mellan galaxer som är mycket för svagt för att se direkt.
Forskarna i den nya studien arbetar redan för att lära sig mer om denna nygrundade kvasar. De planerar också att reanalysera äldre data för att se om de missade andra kvasarer.
