Prijeđi na sadržaj

TON 618

Izvor: Wikipedija
TON 618
TON 618, snimak projekta Sloan Digital Sky Survey. Kvazar je sjajna, plavkasto-bijela točka u središtu.
Podaci dobiveni promatranjem (Epoha J2000.0)
ZviježđeLovački psi i Berenikina kosa
Rektascenzija12h 28m 24.9s[1]
Deklinacija+31° 28′ 38″[1]
Crveni pomak2,219[1]
Udaljenost
  • 3.31 Gpc (10.8 Gly)
    (udaljenost mjerena brzinom svjetlosti)
  • 5.59 Gpc (18.2 Gly)
    (udaljenost s obzirom na širenje svemira i sadašnja udaljenost)
    [1]
Vrstakvazar[1]
Prividna magnituda (V)15,9[1]
Istaknuta obilježjahiperluminozni kvazar u oblaku s emisijom Lymanove alfa-linije
Ostale oznake
FBQS J122824.9+312837, B2 1225+31, QSO 1228+3128, 7C 1225+3145, CSO 140, 2E 2728, Gaia DR1 4015522739308729728[1]
Vidi i: kvazar

TON 618 (skraćenica od Tonantzintla-618) hiperluminozan je kvazar s jakim zračenjem radiovalova, širokih emisijskih linija te pripadna nakupina plina s emisijom alfa-linije iz Lymanove serije vodika.[2] Opaža se u blizini granice zviježđa Lovačkih pasa i Berenikine kose. Prema pretpostavljenoj udaljenosti s obzirom na širenje svemira udaljen je otprilike 18,2 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje.[a] Sadrži jednu od najmasivnijih otkrivenih crnih rupa, čija masa iznosi između 40,7 i 66 milijardi M☉.[3][4]

Povijest promatranja

[uredi | uredi kôd]

Kako kvazari nisu otkriveni sve do 1963.,[5] nije bilo jasno o kakvu je objektu riječ kad je 1957. prvi put primijećen u pregledu blijedih plavih zvijezda (uglavnom bijelih patuljaka) koje se nalaze izvan galaktičke ravnine Mliječne staze. Na fotografskim pločama izrađenim Schmidtovim teleskopom promjera 0,7 metara u opservatoriju Tonantzintla u Meksiku izgleda kao „izrazito ljubičasta” ili blijeda plava zvijezda te su ga meksički astronomi Braulio Iriarte i Enrique Chavira uvrstili pod broj 618 u svoj popis zvijezda.[6]

Trinaest godina poslije u pregledu obavljenu u Bologni primijećeno je radiovalno zračenje iz tog objekta, što je upućivalo na to da je riječ o kvazaru.[7] Marie-Helene Ulrich potom je u optičkom spektru u opservatoriju McDonald primijetila spektralne linije tipične za kvazare. Budući da je crveni pomak linija bio jak, Ulrich je zaključila da je TON 618 jako daleko i stoga jedan od najluminoznijih kvazara dotad otkrivenih.[8]

Dijelovi kvazara

[uredi | uredi kôd]

Supermasivna crna rupa

[uredi | uredi kôd]
Usporedba veličine obzora događaja crnih rupa kvazara TON 618 te slobodnijih i kontroverznih procjena o veličini crne rupe u Feniksu, skupu galaktika. Na slici se za usporedu nalazi i Neptunova orbita (bijela elipsa).

Smatra se da je kvazar TON 618 aktivna galaktička jezgra u središtu galaktike, koju pogoni supermasivna crna rupa koja se hrani iznimno vrućim plinovima u akrecijskom disku. S obzirom na izmjereni crveni pomak od 2,219 pretpostavlja se da je njegova svjetlost do Zemlje putovala otprilike 10,8 milijardi godina, što je izravno proporcionalno njegovoj udaljenosti u svjetlosnim godinama. Sjaj kvazara u središtu zasjenjuje galaktiku koja ga okružuje i zato se ona ne vidi sa Zemlje. Apsolutna magnituda od −30.7 i luminoznost 4×1040 vata; drugim riječima, sjaji 140 bilijuna puta jače od Sunca i po tome je jedan od najsjajnijih objekata u svemiru.[1]

TON 618, poput ostalih kvazara, sadrži spektar emisijskih linija, nastalih zbog hladnijih plinova udaljenijih od akrecijskog diska, u području širokih linija. Veličina područja širokih linija može se izračunati na temelju sjaja zračenja koje osvjetljuje kvazar.[9] Shemmer i suautori koristili su se emisijskim linijama NV i CIV kako bi izračunali širinu linijskog spektra Hβ barem 29 kvazara, među kojima je bio i TON 618, da bi izmjerili brzine akrecije, a time posredno i mase središnje crne rupe.[10]

Otkriveno je da su emisijske linije u spektru kvazara TON 618 neobično široke,[8] što upućuje na to da plin putuje vrlo brzo; poluširina emisijskih linija kvazara najveća je od njih 29, s naznakama da privučeni materijali dosežu brzinu od 10,500 km/s prema izravnoj mjeri linijskog spektra Hβ, što upućuje na jaku gravitacijsku silu.[10] Tim se postupkom masa crne rupe u središtu kvazara procijenila na 66 milijardi M☉.[10] To se smatra najvećom zabilježenom masom za takav objekt – nadilazi ukupnu masu svih zvijezda Mliječne staze, koja iznosi 64 milijardi M☉,[11] i 15.300 puta je veća od crne rupe pod nazivom Strijelac A*, koja se nalazi u središtu Mliječne staze i kojoj masa iznosi tek 4 milijuna M☉, a širina 17☉. Zbog tako velike mase TON 618 mogao bi se klasificirati kao ultramasivna crna rupa.[12][13] Schwarzschildov polumjer crne rupe te mase iznosi 1300 astronomskih jedinica (0,194 milijardi kilometara; 2,06 x 10-5 svjetlosnih godina), što je otprilike šezdeset puta veća udaljenost od udaljenosti Plutona i Sunca. Drugim riječima, toj veličini odgovara 283.000 Sunčevih polumjera.

Godine 2019. Xue Ge i ostali u svojem su se izračunu služili emisijskom linijom C IV umjesto Hβ te istim podacima iznesenim u ranijem Shemmerovu radu i otkrili su da manja relativna brzina okolnog plina iznosi 2,761±423 km/s, što upućuje na to da crna rupa u središtu ima manju masu i da iznosi 40,7 milijardi M☉, što je znatno manje od prvotne procjene.[3] Kako Schwarzchildov polumjer raste proporcionalno s masom crne rupe, prema tom bi izračunu obzor događaja bio veličine 800 astronomskih jedinica (120 milijardi kilometara; 0,0127 svjetlosnih godina), što je otprilike četrdeset puta veća udaljenost od one između Plutona i Sunca.

Evolucijski modeli koji se temelje na revidiranoj masi (super/ultra)masivne crne rupe kvazara TON 618 predviđaju da će postojati otprilike 1.3×1099 godina (gotovo do kraja doba crnih rupa u svemiru, kad bude 1088 puta stariji nego sad), kada će nestati zbog Hawkingova zračenja.[14]

Hawkingovo zračenje jest proces u kojem crne rupe gube zanemarivu količinu mase u bilo kojem trenutku. Kad masa uđe u crnu rupu, ispušta se sitan dio mase crne rupe i s njim se gubi manja količina njezine energije. U nepojmljivo dugim razdobljima (1×1067 godina kad je riječ o zvjezdanim crnim rupama i 1×10100 godina kad je riječ o najvećim mogućim crnim rupama) crne rupe vjerojatno će eksponencijalno izgubiti sve više mase, a potom ispariti i potencijalno dramatično eksplodirati.[15]

Oblak s emisijom Lymanovih alfa-linija

[uredi | uredi kôd]
Računalno simuliran pogled izbliza na oblak s emisijom Lymanove alfa-linije. Sličan je plinski oblak i u kvazaru TON 618.

Od osamdesetih godina 20. stoljeća TON 618 opisuje se kao emiter alfa-linije Lymanove serije,[16] ultraljubičaste svjetlosti koju emitira pobuđen neutralni vodik. Međutim, takve je objekte iznimno teško proučavati jer alfa-liniju uvelike apsorbira Zemljina atmosfera, čime se proučavanje takvih emitera ograničava samo na one s velikim crvenim pomakom. TON 618 zbog svoje je luminozne emisije alfa-linija i velikog crvenog pomaka jedan od najvažnijih objekata u proučavanju Lyman-alfa-šumā.[17]

Godine 2021. opservacijama astronomskog interferometra Atacama Large Millimeter Array otkriveno je da je izvor Lyman-alfa zračenja u kvazaru golemi plinski oblak koji okružuje kvazar i galaktiku u kojoj se nalazi.[2] Zbog toga se može smatrati Lyman-alfa nakupinom (eng. Lyman-alpha blob, LAB), jednim od najvećih objekata takve vrste. Ti golemi oblaci veličine galaktika neke su od najvećih poznatih maglica; pojedine nakupine identificirane početkom 21. stoljeća dosežu širinu od barem nekoliko stotina tisuća svjetlosnih godina.[18]

Polumjer goleme maglice s Lyman-alfa zračenjem iznosi barem 100 kiloparseka (330.000 svjetlosnih godina), što je triput više od veličine Mliječne staze.[2] Maglicu tvore dva dijela: unutrašnji molekularni odljev i prostrani hladni molekularni plin u cirkumgalaktičkom mediju, s masama od po 50 milijardi M☉[2] i oba su usklađena s relativističkim mlazom koji stvara središnji kvazar. Ekstremno zračenje iz kvazara toliko pobuđuje vodik u maglici da jarko svijetli na Lymanovoj alfa-liniji, što je u skladu s podacima pribavljenim proučavanjem ostalih oblaka pogonjenih svojim galaktikama.[19] Kako su i kvazari i plinske nakupine prethodnici današnjih galaktika, proučavanje kvazara TON 618 i njegova golema plinskog obaka pomažu objasniti kako se goleme galaktike razvijaju,[2] konkretnije njihovu ionizaciju i rane stadije razvoja.

Bilješke

[uredi | uredi kôd]
  1. ↑ Ta udaljenost naizgled proturječi starosti svemira i veća je od najstarije svjetlosti najudaljenijih objekata. Međutim, vremenska razlika podudara se s drugom mjerom, udaljenosti mjerenoj brzinom svjetlosti, koja iznosi samo 10,8 milijardi svjetlosnih godina.

Izvori

[uredi | uredi kôd]
  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 NED results for object TON 618. NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE. Inačica izvorne stranice arhivirana 15. kolovoza 2021. Pristupljeno 15. kolovoza 2021.
  2. 1 2 3 4 5 Li, Jianrui; Emonts, B. H. C.; Cai, Z.; Prochaska, J. X.; Yoon, I.; Lehnert, M. D.; Zhang, S.; Wu, Y.; Li, Jianan; Li, Mingyu; Lacy, M.; Villar-Martín, M. 25. studenoga 2021. Massive Molecular Outflow and 100 kpc Extended Cold Halo Gas in the Enormous Lyα Nebula of QSO 1228+3128. The Astrophysical Journal Letters. 922 (2): L29. arXiv:2111.06409. Bibcode:2021ApJ...922L..29L. doi:10.3847/2041-8213/ac390d. S2CID 244102865
  3. 1 2 Ge, Xue; Bi-Xuan, Zhao; Wei-Hao, Bian; Green Richard, Frederick. 21. ožujka 2019. The Blueshift of the C IV Broad Emission Line in QSOs. The Astronomical Journal. 157 (4): 14. arXiv:1903.08830. Bibcode:2019AJ....157..148G. doi:10.3847/1538-3881/ab0956. S2CID 84842636
  4. ↑ Deeks, Russell. 16. srpnja 2024. TON 618, one of the biggest known black holes. skyatnightmagazine. Pristupljeno 20. ožujka 2025.
  5. ↑ 1963: Maarten Schmidt Discovers Quasars. Observatories of the Carnegie Institution for Science. Inačica izvorne stranice arhivirana 1. veljače 2019. Pristupljeno 21. listopada 2017.
  6. ↑ Iriarte, Braulio; Chavira, Enrique. 1957. Estrellas Azules en el Casquete Galactico Norte (Blue stars in the North Galactic Cap) (PDF). Boletín de los Observatorios de Tonantzintla y Tacubaya. 2 (16): 3–36. Inačica izvorne stranice arhivirana (PDF) 22. listopada 2017. Pristupljeno 21. listopada 2017.
  7. ↑ Colla, G.; Fanti, C.; Ficarra, A.; Formiggini, L.; Gandolfi, E.; Grueff, G.; Lari, C.; Padrielli, L.; Roffi, G.; Tomasi, P; Vigotti, M. 1970. A catalogue of 3235 radio sources at 408 MHz. Astronomy & Astrophysics Supplement Series. 1 (3): 281. Bibcode:1970A&AS....1..281C
  8. 1 2 Ulrich, Marie-Helene. 1976. Optical spectrum and redshifts of a quasar of extremely high intrinsic luminosity: B2 1225+31. The Astrophysical Journal. 207: L73–L74. Bibcode:1976ApJ...207L..73U. doi:10.1086/182182
  9. ↑ Kaspi, Shai; Smith, Paul S.; Netzer, Hagai; Maos, Dan; Jannuzi, Buell T.; Giveon, Uriel. 2000. Reverberation measurements for 17 quasars and the size-mass-luminosity relations in active galactic nuclei. The Astrophysical Journal. 533 (2): 631–649. arXiv:astro-ph/9911476. Bibcode:2000ApJ...533..631K. doi:10.1086/308704. S2CID 119022275
  10. 1 2 3 Shemmer, O.; Netzer, H.; Maiolino, R.; Oliva, E.; Croom, S.; Corbett, E.; di Fabrizio, L. 2004. Near-infrared spectroscopy of high-redshift active galactic nuclei: I. A metallicity-accretion rate relationship. The Astrophysical Journal. 614 (2): 547–557. arXiv:astro-ph/0406559. Bibcode:2004ApJ...614..547S. doi:10.1086/423607. S2CID 119010341
  11. ↑ McMillan, P. J. Srpanj 2011. Mass models of the Milky Way. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 414 (3): 2446–2457. arXiv:1102.4340. Bibcode:2011MNRAS.414.2446M. doi:10.1111/j.1365-2966.2011.18564.x. S2CID 119100616
  12. ↑ Irving, Michael. 21. veljače 2018. "Ultramassive" black holes may be the biggest ever found – and they're growing fast. New Atlas. Inačica izvorne stranice arhivirana 31. ožujka 2019. Pristupljeno 21. kolovoza 2018.
  13. ↑ From Super to Ultra: Just How Big Can Black Holes Get?. NASA – Chandra X-Ray Observatory. 18. prosinca 2012. Inačica izvorne stranice arhivirana 17. lipnja 2019. Pristupljeno 21. kolovoza 2018.
  14. ↑ Page, Don N. 1976. Particle Emission Rates from a Black Hole: Massless Particles from an Uncharged, Nonrotating Hole. Physical Review D. 13 (2): 198–206. Bibcode:1976PhRvD..13..198P. doi:10.1103/PhysRevD.13.198 Vidi jednadžbu (27).
  15. ↑ Parks, Jake. 4. rujna 2025. Black Holes Can Die, But the Process – Hawking Radiation – Is Incredibly Slow. Discover Magazine (engleski). Pristupljeno 14. travnja 2026.
  16. ↑ Sargent, W. L. W.; Young, P. J.; Boksenberg, A.; Tytler, D. 1980. The distribution of Lyman-alpha absorption lines in the spectra of six QSOs: evidence for an intergalactic origin. The Astrophysical Journal Supplement Series. 42: 41. Bibcode:1980ApJS...42...41S. doi:10.1086/190644
  17. ↑ Khare, P.; Srianand, R.; York, D. G.; Green, R.; Welty, D.; Huang, K.-L.; Bechtold, J. 1997. The Lyman alpha forest towards B2 1225 + 317. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 285 (1): 167–180. arXiv:astro-ph/9612163. doi:10.1093/mnras/285.1.167. Inačica izvorne stranice arhivirana 29. siječnja 2022. Pristupljeno 29. siječnja 2022.
  18. ↑ Steidel, C. C.; Adelberger, K. L.; Shapley, A. E. 2000. Lyα Imaging of a Proto–Cluster Region at ⟨ z ⟩ = 3.09. Astrophysical Journal. 532 (1): 170–82. arXiv:astro-ph/9910144. Bibcode:2000ApJ...532..170S. doi:10.1086/308568. S2CID 10353723
  19. ↑ Giant Space Blob Glows from Within. ESO Press Release. 17. kolovoza 2011. Inačica izvorne stranice arhivirana 28. rujna 2011. Pristupljeno 18. kolovoza 2011.
Dobavljeno iz "https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=TON_618&oldid=7437716"