Kvasarer, eller kvasi-stjärnobjekt, är en av de ljusaste och mest aktiva typerna av supermassiva svarta hål som livnär sig på gas i mitten av en avlägsen galax. 3C 273 är den första kvasaren som någonsin har identifierats. Den ligger i stjärnbilden Jungfrun.
En internationell grupp av forskare har publicerat nya observationer av 3C 273. De observerade de innersta, djupaste delarna av kvasarens framträdande plasmajet. Den inkluderar också observationer av 3C 273-jetstrålar vid den högsta vinkelupplösningen hittills, erhållande av data för den innersta delen av jetstrålen, nära centrala svarta hålet.
Ett globalt nätverk av radioantenner, inklusive Global Millimeter VLBI Array (GMVA) och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile, arbetade i nära samordning för att genomföra den banbrytande forskningen. Samordnade observationer gjordes också med hjälp av High Sensitivity Array för att undersöka 3C 273 på olika skalor och bestämma strålens övergripande form. Data som användes i denna studie samlades in 2017, precis som Event Horizon Telescope (EHT) observationer producerade första svarta hålsbilderna.
Forskare har sin första blick någonsin in i det djupaste området av ett jetplan i en quasar, där kollimeringen äger rum, tack vare bilden av 3C 273-jetplanen. Forskarna upptäckte också att över en mycket lång sträcka, vinkeln på plasmaström som kommer från det svarta hålet blir skärpt. Jetets avsmalnande del sträcker sig extraordinärt långt, långt utanför området där svarta hålets gravitation är i kraft.
Bild: Hiroki Okino och Kazunori Akiyama; GMVA+ALMA och HSA-bilder: Okino et al.; HST Bild: ESA/Hubble & NASA.
Kazunori Akiyama, en forskare vid MIT Haystack Observatory och projektledare, sa, ”Det är slående att se att formen på den kraftfulla bäcken långsamt formas över en lång sträcka i en extremt aktiv kvasar. Detta har också upptäckts i närheten i mycket svagare och mindre aktiva supermassiva svarta hål. Resultaten ställer en ny fråga: Hur sker jetkollimationen konsekvent över så olika svarta hålssystem?"
Lynn Matthews, MIT Haystack Observatorys främsta forskare och beställningsforskare för APP, sa: "Möjligheten att använda ALMA som en del av globala VLBI-nätverk har varit en komplett spelförändring för svarthålsvetenskap. Det gjorde det möjligt för oss att få de första bilderna någonsin av supermassiva svarta hål, och nu hjälper det oss att för första gången se otroliga nya detaljer om hur svarta hål driver deras jets.”
Keiichi Asada, en forskarassistent vid Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) i Taiwan, sade, "Denna upptäckt kastar nytt ljus över jetkollimation i kvasarjetstrålarna. EHT:s skarpare ögon kommer att möjliggöra tillgång till liknande regioner i mer avlägsna kvasarjetstrålar. Vi hoppas kunna göra framsteg med vår nya "läxa" från den här studien, vilket kan göra att vi äntligen kan svara på det hundra år gamla problemet med hur jetplan kollimeras."
Tidskriftsreferens:
- Hiroki Okino et al. Kollimering av den relativistiska jetstrålen i Quasar 3C 273. The Astrophysical Journal. DOI 10.3847/1538-4357/ac97e5
