นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกเจ็ทที่ปะทุขึ้นมาเมื่อจักรวาลมีอายุน้อยกว่า 1.2 พันล้านปีหรืออายุประมาณ 9% เจ็ทครอบคลุม 200,000 ปีแสง-สองเท่าของความกว้างของ- ทำให้มันเป็นเจ็ทหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมาจากยุคต้น ๆ
ทศวรรษแห่งการสังเกตได้เปิดเผยว่าหลุมดำที่แฝงตัวอยู่ที่ใจกลางกาแลคซีจะเพิ่มก๊าซและฝุ่นละอองใกล้เคียงลงในดิสก์หมุนวน เมื่อวัสดุนี้ตกอยู่ในนั้นมันจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลเนื่องจากแรงเสียดทานจึงขับเคลื่อนหลุมดำเพื่อขับไล่วัสดุบางส่วนเป็นเครื่องบินไอพ่นที่ทรงพลัง แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุจะพบเครื่องบินไอพ่นหลายร้อยตัว -- ไม่มีใครถูกพบในจักรวาลยุคแรก ๆ
"การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้มีอยู่และเราสามารถตรวจจับได้" Anniek Gloudemans เพื่อนร่วมงานวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Noirlab ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติซึ่งเป็นผู้นำการค้นพบบอกกับ Live Science นอกเหนือจากการช่วยให้นักดาราศาสตร์ปักหมุดลงเมื่อเครื่องบินไอพ่นหลุมดำตัวแรกที่เกิดขึ้นในจักรวาลการค้นพบช่วยให้พวกเขาเข้าใจว่าเจ็ตส์มีอิทธิพลต่อการวิวัฒนาการในช่วงต้นของกาแลคซีโฮสต์ของพวกเขา
'เราประหลาดใจ แต่ก็สงสัย'
เจ็ทระเบิดที่ค้นพบใหม่จากทั้งสองด้านของหลุมดำที่ให้อาหารอย่างแข็งขัน - ควาซาร์ชื่อ J1601+3102 ซึ่งมีมวล 450 ล้านเท่าของมวลและอาศัยอยู่ที่ใจกลางของกาแลคซีประมาณ 10 พันล้านถึง 13 พันล้านปีแสงจากโลก
ควาซาร์คือค้นพบในปี 2565โดยเครือข่ายเสาอากาศวิทยุในเนเธอร์แลนด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอาร์เรย์ความถี่ต่ำ (Lofar) การค้นพบนั้นนำโดย Gloudemans ได้เปิดเผยว่าควาซาร์นี้แสดงให้เห็นถึงกาแลคซีโฮสต์ของมันอย่างสมบูรณ์ - มากจนโดดเด่นที่สุดในหมู่เกือบสองโหลของคู่ที่สำรวจโดย Lofar
ที่เกี่ยวข้อง:
สิ่งนี้ดึงดูดความสนใจของ Gloudemans กระตุ้นให้เธอและเพื่อนร่วมงานของเธอทำการสังเกตการณ์ติดตามผล ในครั้งนี้นักวิจัยใช้เสาอากาศ 51 ของ Lofar ทั้งหมดทั่วยุโรปสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดทวีปที่ปรับปรุงระดับของรายละเอียดได้อย่างมีประสิทธิภาพ 20 เท่าเมื่อเทียบกับการสังเกตก่อนหน้านี้ ภาพที่เกิดขึ้นของไอพ่นหลุมดำมีความสำคัญในการยืนยันขนาดของมันตามการศึกษาใหม่ซึ่งตีพิมพ์ในวันที่ 6 กุมภาพันธ์ในจดหมายวารสารดาราศาสตร์-
ส่วนใหญ่ภาพนั้นเผยให้เห็นกลีบทางเหนือของเจ็ทตั้งอยู่ 29,358 ปีแสงจากควาซาร์เช่นเดียวกับหยดใต้ที่ดูเหมือนจะขยายไปถึง 186,954 ปีแสง การตรวจสอบเพิ่มเติมยืนยันว่า Blob ภาคใต้เป็นของควาซาร์เป็นผู้นำ Gloudemans และเพื่อนร่วมงานของเธอเพื่อตีความว่าเป็นเคาน์เตอร์และทำให้เจ็ทที่ใหญ่ที่สุดสังเกตในจักรวาลยุคแรก
“ เราประหลาดใจ แต่ก็สงสัยดังนั้นเราจึงแน่ใจว่าได้รวบรวมหลักฐานทั้งหมดก่อนที่จะเผยแพร่งานนี้” Gloudemans บอกกับ Live Science
เรืองแสงสุดขีด
แม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องแปลกในจักรวาลใกล้เคียง แต่เครื่องบินไอพ่นขนาดใหญ่ดังกล่าวยังคงไม่ถูกตรวจพบในจักรวาลยุคแรกเพราะรังสีที่เหลืออยู่จากรู้จักกันในชื่อพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลนั้นรุนแรงขึ้นในช่วงยุคก่อนหน้านี้เมื่อจักรวาลมีขนาดเล็กลงและหนาแน่นขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการแผ่รังสีที่เหลืออยู่นี้กับไอพ่นหลุมดำทำให้เกิดไอพ่น - เช่นเดียวกับที่ค้นพบใหม่ - เพื่อลดความยาวคลื่นวิทยุทำให้การปล่อยมลพิษลดลงยากที่จะตรวจจับในการสังเกตการณ์กล้องโทรทรรศน์
“ มันเป็นเพียงเพราะวัตถุนี้สุดขั้วมากจนเราสามารถสังเกตได้จากโลกแม้ว่ามันจะอยู่ไกลจริงๆ” Gloudemans กล่าวในกคำแถลง- แม้จะมีคุณสมบัติสุดขั้วของเจ็ทข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ราศีเมถุนในฮาวายแสดงหลุมดำที่รับผิดชอบต่อสตรีมค่อนข้างเบาเมื่อเทียบกับควาซาร์อื่น ๆ จากจักรวาลยุคแรกซึ่งโดยทั่วไปจะมีมวลของดวงอาทิตย์หลายพันล้านเท่า
การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าเครื่องบินไอพ่นที่ทรงพลังที่สุดไม่จำเป็นต้องสร้างขึ้นจากหลุมดำขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่หรือจากหลุมดำที่มีการเพิ่มวัสดุอย่างหนักใกล้กับขีด จำกัด ทางทฤษฎี Gloudemans บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต
“ เราคาดหวังว่าเจ็ทที่ค้นพบใหม่นี้จะเป็นเจ้าภาพหลุมดำพิเศษ แต่นี่ไม่ใช่กรณี” เธอกล่าว ต้องมีการค้นพบเครื่องบินไอพ่นขยายเพิ่มเติมเหล่านี้ในจักรวาลยุคแรกสำหรับนักดาราศาสตร์เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าพวกเขาเป็นเรื่องธรรมดาได้อย่างไรเธอพูดว่า "แต่อย่างน้อยงานนี้ก็แสดงให้เห็นว่าหลุมดำไม่จำเป็นต้องมีมวลที่ยอดเยี่ยม ในยุคนี้ "
พลังงานอันยิ่งใหญ่ที่ปล่อยออกมาโดยเครื่องบินไอพ่นหลุมดำสามารถเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของกาแลคซีผ่านกลไกที่เชื่อมต่อกันหลายอย่างซึ่งควบคุมปริมาณของวัสดุที่มีอยู่สำหรับการสร้างดาว ดังนั้น J1601+3102 จะเป็นห้องปฏิบัติการจักรวาลที่มีค่าสำหรับการศึกษาว่าเจ็ตส์มีอิทธิพลต่อกาแลคซีในจักรวาลยุคแรกอย่างไร
การสังเกตในอนาคตมีแนวโน้มที่จะเปิดเผยเครื่องบินไอพ่นวิทยุขยายมากขึ้นในจักรวาลยุคแรกตาม Gloudemans “ มีไอพ่นวิทยุขยายออกไปอีกแน่นอน” เธอกล่าว
