En internationell grupp av astronomer har identifierat det mest avlägsna exemplet på en sällsynt klass av galaxer som sänder ut gammastrålar. Det så kallade objektet BL Lacertae upptäcktes i rymdens gryning, inom de första två miljarder åren av universums ålder. Idag är rymden 13,8 miljarder år gammal. Forskare från DESY, Complutense University of Madrid, University of California, Riverside och Clemson University rapporterar sin upptäckt i The Astrophysical Journal Letters. De använde ett av de största optiska teleskopen i världen Kanarieöarnas stora teleskop (GTC), beläget vid Observatorio del Roque de los Muchachos på ön La Palma.
Endast en liten del av galaxerna sänder ut gammastrålar, som är den mest extrema formen av ljus. Astronomer tror att dessa högenergifotoner kommer från närheten av det supermassiva svarta hålet i mitten av dessa galaxer. När detta händer kallas de aktiva galaxer. Ett svart hål absorberar materia från sin omgivning och avger jetstrålar eller, med andra ord, kollimerade strömmar av materia och strålning. Vissa av dessa aktiva galaxer (mindre än en procent) har jetstrålar som av misstag pekar mot jorden. Forskare kallar dem blazarer, och de är en av de mest kraftfulla strålkällorna i universum.
Det finns två typer av blazarer: BL L-objektacertae (BL Lac) och plattspektrumradiokvasarer (FSRQ). Den nuvarande förståelsen av dessa mystiska astronomiska objekt är att FSRQs är relativt unga aktiva galaxer rika på damm och gas som omger ett centralt svart hål. Så småningom förbrukas mängden materia som är tillgänglig för att driva det svarta hålet, och FSRQ utvecklas till att bli ett BL Lac-objekt. "Med andra ord kan BL Lacs representera en äldre och avancerad fas av blazarlivet, medan FSRQs liknar en vuxen", förklarar DESYs Vaidehi Palia, första författare till tidningen.
"Eftersom ljusets hastighet är begränsad, ju längre vi tittar, desto tidigare utforskar vi universum", säger Alberto Dominguez från Institutet för partikelfysik och rymd (IPARCOS) vid Complutense University i Madrid. Den mest avlägsna FSRQ identifierades på avstånd när universum bara var en miljard år gammalt. Som jämförelse upptäcktes den mest avlägsna BL Lac vid en ålder då universum var cirka 2,5 miljarder år gammalt, vilket stöder hypotesen om evolution från FSRQ till BL Lacs.
Det nyligen upptäckta BL Lac-objektet med katalognummer 4FGL J1219.0 + 3653 är dock mycket längre bort än den tidigare rekordhållaren. "Vi upptäckte en BL Lac som fanns till och med för 800 miljoner år sedan, när universum var mindre än 2 miljarder år gammalt", rapporterar medförfattaren Christina Cabello, doktorand vid IPARCOS. "Denna upptäckt ifrågasätter det nuvarande scenariot att BL Lacs faktiskt är en utvecklad fas av FSRQ", tillägger IPARCOS-professor Nicolas Cardiel, också medförfattare till tidningen. Och IPARCOS-professorn och medförfattaren Jesus Gallego avslutar: "Denna upptäckt har ifrågasatt vår kunskap om den kosmiska utvecklingen av blazarer och aktiva galaxer i allmänhet."
Läs också:
- NASA visade hur Jupiters måne lyser
- NASA:s Marsrover har 100 dagar kvar på sig att möta den röda planeten