Viime viikolla Yalen yliopiston tähtitieteilijät kertoivat näkevänsä jotain epätavallista: Universumin kaukaa ulottuvalta näennäisesti nopea majakka meni hiljaiseksi. Tämä jäännösvalonlähde, taivaan alueella, joka tunnetaan nimellä taivaan päiväntasaaja, sijaitseva kvaasari muuttui yllättäen 6-7 kertaa himmeämmäksi 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen aikana. Tämän valoisuuden dramaattisen muutoksen ansiosta tähtitieteilijöillä on nyt ennennäkemätön mahdollisuus tutkia sekä kvaasarien elinkaarta että galakseja, joita he ovat aiemmin kutsuneet kotiin.
Kvasari syntyy kaukaisesta (ja siksi hyvin vanhasta) galaksista, joka sisälsi kerran keskeisen, pyörivän supermassiivisen mustan aukon - mitä tähtitieteilijät kutsuvat aktiiviseksi galaktiseksi ytimeksi. Tämä kehruullinen peto nielaisi kiihkeästi suuria määriä ympäröivää kaasua ja pölyä, potkaisi ympäröivän materiaalin ja lähetti sen virtaamaan ulos galaksista rakkuloiden nopeudella. Kvasaarit loistavat, koska nämä muinaiset suihkukoneet saavuttivat valtavia energioita, aiheuttaen siten valon torrentin, joka on niin voimakas, että tähtitieteilijät pystyvät edelleen tunnistamaan sen täällä maan päällä, miljardeja vuosia myöhemmin.
Hei-päivässään jotkut aktiiviset galaktiset ytimet olivat myös tarpeeksi energisiä virittämään elektroneja kauempana keskeisestä mustasta aukosta. Mutta edes hyvin varhaisessa maailmankaikkeudessa elektronit eivät pystyneet kestämään tällaista jännitystä ikuisesti; fysiikan lait eivät salli sitä. Lopulta jokainen elektroni putoaa takaisin lepotilaansa vapauttaen vastaavan energian fotonin. Tämä herätesykli tapahtui uudestaan ja uudestaan, säännöllisissä ja ennustettavissa olevissa kuvioissa. Nykyaikaiset tähtitieteilijät voivat visualisoida muutokset - ja niitä aiheuttaneet energiat - tutkimalla kvaasarin optisen spektrin ominaispäästöjohdoille tietyillä aallonpituuksilla.
Kaikkia kvasaareja ei kuitenkaan luoda tasavertaisia. Vaikka joidenkin kvaasarien spektrit paljastavat monia kirkkaita, leveitä emissiolinjoja eri energioilla, muiden kvaasarien spektrit koostuvat vain himmeästä, kapeasta variaatiosta. Tähän asti jotkut tähtitieteilijät ajattelivat, että nämä kvaasarien päästöjohtojen vaihtelut johtuivat yksinkertaisesti niiden orientaaation eroista Maasta nähtynä; ts. mitä enemmän kvasaari oli suhteessa meihin, sitä laajemmin päästöviivat tähtitieteilijät voisivat nähdä.
Mutta kaikki tämä on nyt kyseenalaistettu ystävämme J015957.64 + 003310.5 ansiosta, kvasari, jonka Jelen tähtitieteilijäryhmä paljasti. Nyt on todellakin uskottavaa, että kvaasarin päästöjohtosuunta muuttuu yksinkertaisesti sen käyttöiän aikana. Kerättyään kvasarista kymmenen vuoden spektrihavainnot, tutkijat havaitsivat sen alkuperäisen kirkkauden muutoksen vuonna 2010. Heinäkuussa 2014 he vahvistivat, että se oli silti yhtä himmeä, kiistäen hypoteeseja, joiden mukaan efekti johtui yksinkertaisesti puuttuvasta kaasusta tai pölystä . "Olemme tarkastellut satoja tuhansia kvasaareja tässä vaiheessa, ja nyt olemme löytäneet sellaisen, joka on kytketty pois päältä", selitti tutkimuksen avustaja C. Megan Urry.
Kuinka se tapahtuisi, kysyt? Tarkasteltuaan spektrin laajojen päästöjohtojen vertailukelpoista puutetta Urry ja hänen kollegansa uskovat, että kauan sitten kvaasarin sydämessä oleva musta aukko meni vain ruokavalioon. Loppujen lopuksi aktiivinen galaktinen ydin, joka kulutti vähemmän materiaalia, tuottaa vähemmän energiaa, mikä aiheuttaa himmeämpiä hiukkassuihkuja ja vähemmän viritettyjä atomeja. "Virtalähde vain hämärtyi", kertoi tutkimuksen päätutkija Stephanie LaMassa.
LaMassa jatkoi: "Koska kvaasarin elinkaari on yksi suurimmista tuntemattomista, sen tarttuminen muuttuessaan ihmisen elinaikana on hämmästyttävää." Ja koska kvaasarien elinkaari on riippuvainen supermassiivisten mustien reikien elinkaaresta, tämä löytö voi auttaa tähtitieteilijöitä selittämään, kuinka useimpien galaksien keskellä olevat ne kehittyvät ajan myötä - mukaan lukien Jousimies A *, supermassiivinen musta aukko oman Linnunradan keskus.
"Vaikka tähtitieteilijät ovat tutkineet kvartaareja yli 50 vuotta, on jännittävää, että minä, kuten minä, joka on tutkinut mustia aukkoja melkein vuosikymmenen ajan, löydämme jotain aivan uutta", lisäsi LaMassa.
Ryhmän tutkimus julkaistaan tulevassa numerossa The Astrophysical Journal. Esipainettu paperi on saatavana täältä.
