ОБЗОР J1120+0641
ОБЗОР J1120+0641 | |
---|---|
![]() Составное изображение ULAS J1120+0641, созданное на основе Слоановского цифрового обзора неба и инфракрасного обзора глубокого неба UKIRT . Квазар выглядит как слабая красная точка недалеко от центра. | |
Данные наблюдений ( Эпоха J2000.0) | |
Созвездие | Лео |
Прямое восхождение | 11 час 20 м 01.48 с |
Склонение | +06° 41′ 24.3″ |
Красное смещение | 7.085 ± 0.003 [ 1 ] |
Расстояние | 28,85 Gly (8,85 Гпк ) ( попутный ) [ 2 ] 12,9 Гли (4,0 Гпк) ( расстояние легкого путешествия ) [ нужна ссылка ] |
Другие обозначения | |
ОБЗОР J112001.48+064124.3 , [ 1 ] ОБЗОР J1120+0641 [ 3 ] | |
См. также: Квазар , Список квазаров. |
ULAS J1120+0641 был самым далеким из известных квазаров , когда он был открыт в 2011 году. В 2017 году его превзошёл ULAS J1342+0928 . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ULAS J1120+0641 (на прогнозируемом расстоянии 28,85 миллиардов световых лет). [ примечание 1 ] ) был первым квазаром, обнаруженным за пределами красного смещения z = 7. [ 7 ] О его открытии сообщалось в июне 2011 года. [ 1 ] [ примечание 2 ]
Открытие
[ редактировать ]ULAS J1120+0641 была обнаружена в ходе инфракрасного исследования глубокого неба UKIRT (UKIDSS) с использованием британского инфракрасного телескопа , расположенного на Гавайях . [ 10 ] Название объекта взято из UKIDSS Large Area Survey (ULAS), названия исследования, обнаружившего квазар, и местоположения квазара на небе по прямому восхождению (11 часов 20 минут) и склонению (+06°). 41'). Это помещает квазар в созвездие Льва , близкое (на плоскости неба) к σ Льва . Квазар был обнаружен с помощью телескопа, работающего в инфракрасном диапазоне волн , который имеет большую длину волны и более низкую энергию, чем видимый свет . Когда свет был первоначально излучён ULAS J1120+0641, он был в ультрафиолетовом диапазоне , с более короткой длиной волны и более высокой энергией, чем видимый свет. Изменение энергии и длины волны света происходит из-за расширения Вселенной , которое придает космологическое красное смещение всему свету, когда он проходит через Вселенную. [ 11 ]
Команда учёных потратила годы на поиски UKIDSS квазара, красное смещение которого превышало 6,5 . ULAS J1120+0641 находится даже дальше, чем они надеялись, с красным смещением больше 7. [ 12 ]
UKIDSS — это съемка в ближнем инфракрасном диапазоне фотометрическая , поэтому первоначальным открытием было всего лишь фотометрическое красное смещение . [ 1 ] Прежде чем объявить о своем открытии, команда использовала спектроскопию на Северном телескопе Джемини и Очень Большом Телескопе , чтобы получить спектроскопическое красное смещение 7,085 ± 0,003 . [ 1 ]
Описание
[ редактировать ]
ULAS J1120+0641 имеет измеренное красное смещение 7,085, что соответствует расстоянию до 28,85 миллиардов световых лет от Земли . [ примечание 1 ] По состоянию на июнь 2011 г. [update], это самый далекий квазар, который когда-либо наблюдался. [ 11 ] [ нужно обновить ] Квазар излучал свет, наблюдаемый на Земле сегодня, менее чем через 770 миллионов лет после Большого взрыва , около 13 миллиардов лет назад. [ 13 ] Это на 100 миллионов лет раньше, чем свет от самого далекого ранее известного квазара. [ 14 ]
квазара Светимость оценивается в 6,3 × 10 13 Солнечные светимости . Этот выход энергии генерируется сверхмассивной черной дырой, оцениваемой в 2 +1,5.
−0.7 × 10 9 солнечные массы . [ 1 ] [ 3 ] Хотя черная дыра питает квазар, свет исходит не от самой черной дыры. Дэниел Мортлок, ведущий автор статьи, в которой было объявлено об открытии ULAS J1120+0641, объяснил: «Сама по себе сверхмассивная черная дыра темная, но вокруг нее есть диск газа или пыли, который стал настолько горячим, что затмит целая галактика звезд». [ 11 ]
Значение
[ редактировать ]Свет от ULAS J1120+0641 испустился до окончания теоретически предсказанного перехода межгалактической среды из электрически нейтрального состояния в ионизированное ( эпоха реионизации ). Квазары, возможно, были важным источником энергии в этом процессе, который ознаменовал конец космических темных веков , поэтому наблюдение квазара до перехода представляет большой интерес для теоретиков. [ 3 ] [ 15 ] Из-за своей высокой ультрафиолетовой светимости квазары также являются одними из лучших источников для изучения процесса реионизации.
Впервые ученые увидели квазар с такой большой долей поглощения нейтрального (неионизированного) водорода в спектре. По оценкам Мортлока, от 10% до 50% водорода на красном смещении ULAS J1120+0641 нейтрально. Доля нейтрального водорода во всех других наблюдаемых квазарах, даже в тех, которые были всего на 100 миллионов лет моложе, обычно составляла 1% или меньше. [ 11 ] В спектре также отсутствовали какие-либо существенные признаки металлов, не относящихся к BBN . Комбинация значений нейтрального водорода и отсутствия металлов наводит на мысль о том, что квазар был встроен в протогалактику в процессе формирования и, возможно, создал первые звезды населения III для галактики или ядро до протогалактики, все еще встроенное в галактику. первичный водородный туман, предшествовавший звездному населению III в этой галактике. [ 16 ]
Сверхмассивная черная дыра в ULAS J1120+0641 имеет большую массу, чем ожидалось. Предел Эддингтона устанавливает максимальную скорость, с которой может расти черная дыра, поэтому существование такой массивной черной дыры вскоре после Большого взрыва подразумевает, что она должна была образоваться с очень высокой начальной массой в результате слияния тысяч меньших дыр. черные дыры или что стандартная модель космологии требует пересмотра. [ 15 ]
См. также
[ редактировать ]- Список самых далеких астрономических объектов
- Список квазаров
- J0313–1806 — самый далекий квазар (z=7,64).
Примечания
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Это больше, чем предполагаемый возраст света от самых отдаленных наблюдаемых объектов, но не противоречит. См. Меры расстояний (космология) , в которых объясняются меры расстояний, используемые в космологии .
- ↑ В различных новостных сообщениях, в том числе предоставленных Associated Press , говорится, что это самый яркий объект, наблюдавшийся до сих пор во Вселенной. [ 8 ] Однако такие утверждения ошибочны; Известно, что другие квазары как минимум в 100 раз ярче. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Дэниел Дж. Мортлок; Стивен Дж. Уоррен; Брэм П. Венеманс; и др. (2011). «Светящийся квазар с красным смещением z = 7,085». Природа . 474 (7353): 616–619. arXiv : 1106.6088 . Бибкод : 2011Natur.474..616M . дои : 10.1038/nature10159 . ПМИД 21720366 . S2CID 2144362 .
- ^ Райт, Нед. «Космологический калькулятор Неда Райта на языке Javascript» . Проверено 1 июля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Джон Мэтсон (29 июня 2011 г.). «Блестящий, но далекий: самый отдаленный из известных квазаров дает возможность заглянуть в раннюю Вселенную» . Научный американец . Проверено 30 июня 2011 г.
- ^ Баньядос, Эдуардо; и др. (6 декабря 2017 г.). «Черная дыра массой 800 миллионов солнечных в существенно нейтральной Вселенной с красным смещением 7,5». Природа . 553 (7689): 473–476. arXiv : 1712.01860 . Бибкод : 2018Natur.553..473B . дои : 10.1038/nature25180 . ПМИД 29211709 . S2CID 205263326 .
- ^ ЛАНДАУ, Элизабет; Баньядос, Эдуардо (6 декабря 2017 г.). «Найдено: самая дальняя черная дыра» . НАСА . Проверено 6 декабря 2017 .
- ^ Чой, Чарльз К. (6 декабря 2017 г.). «Самая старая чудовищная черная дыра, когда-либо найденная, в 800 миллионов раз массивнее Солнца» . Space.com . Проверено 6 декабря 2017 г.
- ^ Стив Уоррен; Дэниел Мортлок; и др. (май 2011 г.). «Фотометрия квазара z = 7,08 ULAS J1120 + 0641». Предложения Спитцера . 80114 : 80114. Бибкод : 2011sptz.prop80114W .
- ^ Джексон, Николас (30 июня 2011 г.). «Ранний квазар — самый яркий объект, когда-либо найденный во Вселенной» . Атлантика . Проверено 30 июня 2011 г.
ULAS J1120+0641 взял название самого яркого объекта у другого квазара, который сформировался примерно 100 миллионов лет спустя, когда Вселенной было 870 миллионов лет.
- ^ Хопкинс, П.Ф.; Ричардс, GT; Хернквист, Л. (2007). «Наблюдательное определение функции светимости болометрического квазара». Астрофизический журнал . 654 (2): 731–753. arXiv : astro-ph/0605678 . Бибкод : 2007ApJ...654..731H . дои : 10.1086/509629 . S2CID 14363887 .
- ^ ESO (29 июня 2011 г.). «Найден самый далекий квазар» . Астрономический журнал . Проверено 30 июня 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Амос, Джонатан (30 июня 2011 г.). « Монстр, управляющий космическим маяком» . Новости Би-би-си . Проверено 30 июня 2011 г.
- ^ Браун, Марк (30 июня 2011 г.). «Детство Вселенной видно в самом ярком квазаре» . Проводные новости . Проверено 30 июня 2011 г.
- ^ Алисия Чанг (30 июня 2011 г.). «Ученые обнаружили самый яркий и самый ранний квазар» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 1 июля 2011 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ Флок, Элизабет (30 июня 2011 г.). «Квазар найден с незапамятных времен» . Вашингтон Пост . Проверено 30 июня 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Уиллотт, К. (2011). «Космология: монстр в ранней Вселенной». Природа . 474 (7353): 583–584. arXiv : 1106.6090 . Бибкод : 2011Natur.474..583W . дои : 10.1038/474583а . ПМИД 21720357 . S2CID 205065580 . препринт этой статьи
- ^ Мэтью Фрэнсис (5 декабря 2012 г.). «Изображение древнего квазара, когда во Вселенной не хватало тяжелого металла» . Арс Техника . Проверено 15 марта 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- ESO, «Самый далекий квазар» (Изображение)
- PhysOrg, «Астрономы нашли самый далекий квазар во Вселенной (с видео)»