Hubble kuvasi kvasaarien haamuja

To, 04/02/2015 - 22:28 By Markus Hotakainen

Kolmen viikon kuluttua 25-vuotista taivaltaan Maan kiertoradalla juhliva Hubble-avaruusteleskooppi on kuvannut kvasaarien haamuja, vihreänsävyisiä kaasupilviä, joiden ei pitäisi olla ollenkaan näkyvissä.

Ensimmäisen "vihreän mörön" löysi hollantilainen opettaja Hanny van Arkel vuonna 2007. Hän osallistui netissä pyörivään Galaxy Zoo -projektiin, jossa kuka tahansa asiasta kiinnostunut pääsi luokittelemaan Sloan Digital Sky Survey -kartoituksessa kerättyä havaintoaineistoa yli miljoonasta galaksista.

Hanny’s Voorwerp eli suomeksi Hannyn kohde innosti Alabaman yliopiston tutkijan Bill Keelin värväämään 200 vapaaehtoista käymään läpi 15 000 galaksia, joissa on kvasaari. Etsinnän tavoitteena oli löytää samanlaisia kohteita kuin van Arkel.

 

Lupaavimmista kandidaateista tehtiin spektrihavaintoja Kitt Peakin ja Lickin observatorioissa. Tuloksena oli 20 galaksia, joissa kaasua ionisoi vastasyntyneiden tähtien sijasta kvasaarista tuleva energia. Hohtavat kaasupilvet levittäytyivät kymmeniätuhansia valovuosia galaksien ulkopuolelle.

Hohtavien kaasupilvien ulkomuoto on hyvin vaihteleva, mutta suurin arvoitus on se, että ne ylipäätään hohtavat. Niiden energia on mitä ilmeisimmin peräisin galaksien keskustoissa olevista aktiivisista mustista aukoista ja niitä kiertävistä kertymäkiekoista, joista kirkkaimmat on luokiteltavissa kvasaareiksi.

Tällä hetkellä kvasaarit eivät kuitenkaan ole riittävän kirkkaita. Kahdeksassa tapauksessa pilvet säteilivät voimakkaammin kuin voisi olettaa kvasaareista tulevan energian perusteella. Kvasaarien kirkkaus oli ainoastaan kymmenesosa siitä, mitä kaasun ionisoituminen edellyttäisi.

Näyttää siltä, että hohtavat kaasupilvet ovat saaneet energiansa kvasaareilta aikaisemmassa vaiheessa, kun ne ovat olleet kirkkaampia ja säteilleet voimakkaammin erityisesti ultraviolettialueella.

Galaksia ympäröivän kaasun alkuaineet imevät itseensä kvasaarien säteilyn kuljettamaa energiaa ja vapauttavat sen uudelleen hitaasti tuhansien vuosien kuluessa. Näin aiemmin näkymätön kaasu muuttuu näkyväksi.

Kaasu on niin kaukana galaksien ulkopuolella, että supermassiivisen mustan aukon aikaansaamasta kvasaarista lähtevä säteily saavuttaa sen vasta kymmenientuhansien vuosien kuluttua. Yhtä lailla kaasu hohtaa vielä kymmeniätuhansia vuosia sen jälkeen kun kvasaari on jo hiipunut. 

Kaasupilvien vaihtelevat muodot ovat seurausta galaksien törmäyksistä. Vetovoima on viuhtonut kaasua ympäriinsä ja usein siitä on muodostunut pitkiä kielekkeitä, jotka ovat kietoutuneet yhteen sulautuneiden galaksien ympärille.

Keelin mukaan muutokset kvasaarien kirkkauksissa voivat johtua siitä, että galaksien keskustassa on kaksi toisiaan kiertävää mustaa aukkoa. Tällainen kaksoisaukko voisi syntyä kahden galaksin törmäyksessä.

Kun kahteen toisiaan kiertävään mustaan aukkoon syöksyy kaasua, se ei välttämättä tapahdu tasaiseen tahtiin. Rykäyksittäin tapahtuva kaasun "ahmiminen" voisi aiheuttaa ajoittaisia voimakkaita kirkastumisia ja säteilypurkauksia.

Jotain samankaltaista on odotettavissa kosmisessa lähiympäristössämme noin neljän miljardin vuoden kuluttua. Kun Linnunrata törmää Andromedan galaksiin, niiden keskustoissa olevat supermassiiviset mustat aukot voivat päätyä kiertämään toisiaan. Silloin yhteensulautuneita galakseja voi ympäröidä samanlainen "Hannyn kohde" kuin nyt tutkittuja galakseja.

Haamujahdista kerrottiin Hubblen uutissivuilla.

Kuvat: NASA / ESA / W. Keel / Galaxy Zoo Team