Hubble ve el cuásar más brillante en el universo temprano.

El cuásar recién descubierto catalogado como J043947.08 + 163415.7.
Imagen del Hubble sobre el cuásar distante. Esta imagen muestra el cuásar distante J043947.08 + 163415.7 como se observó con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA. El cuásar es uno de los objetos más brillantes en el universo temprano. Sin embargo, debido a su distancia, solo se hizo visible a medida que su imagen se hacía más brillante y más grande mediante lentes gravitacionales. El uso del sistema de imágenes con lentes y la lente real es tan preciso que el Hubble es el único telescopio óptico capaz de resolverlo. Crédito: NASA, ESA, X. Fan (Universidad de Arizona).

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA ha descubierto el cuásar más brillante jamás visto en el Universo temprano. Después de 20 años de búsqueda, los astrónomos han identificado el antiguo cuásar con la ayuda de lentes gravitacionales fuertes. Este objeto único proporciona una visión del nacimiento de las galaxias cuando el Universo tenía menos de mil millones de años.

Los astrónomos que utilizaron datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA descubrieron el cuásar más brillante jamás visto en el Universo temprano: la luz recibida del objeto comenzó su viaje cuando el Universo tenía solo unos mil millones de años.

Los cuásares son los núcleos extremadamente brillantes de las galaxias activas. El poderoso resplandor de un cuásar es creado por un agujero negro supermasivo que está rodeado por un disco de acreción. El gas que cae hacia el agujero negro libera cantidades increíbles de energía, que se pueden observar en todas las longitudes de onda.

Impresión artística de un cuásar distante. La impresión de este artista muestra cómo
J043947.08 + 163415.7, un cuásar muy lejano impulsado por un agujero negro supermasivo,
puede verse de cerca. Este objeto es, con mucho, el cuásar más brillante que se haya
 descubierto en el universo temprano. Crédito: ESA / Hubble, NASA, M. Kornmesser.
El cuasar recién descubierto, catalogado como J043947.08 + 163415.7 [1], no es una excepción a esto; su brillo es equivalente a unos 600 trillones de soles y el agujero negro supermasivo que lo alimenta es varios cientos de millones de veces más masivo que nuestro sol. [2] "Eso es algo que hemos estado buscando durante mucho tiempo", dijo el autor principal, Xiaohui Fan (Universidad de Arizona, EE. UU.). "¡No esperamos encontrar muchos cuásares más brillantes que eso en todo el Universo observable!"

A pesar de su brillo, Hubble fue capaz de detectarlo solo porque su apariencia se vio fuertemente afectada por una fuerte lente gravitacional. Una galaxia tenue está ubicada justo entre el cuásar y la Tierra, doblando la luz del cuásar y haciéndola aparecer tres veces más grande y 50 veces más brillante de lo que sería sin el efecto de lentes gravitacionales. Aún así, la lente y el cuásar con lente son extremadamente compactos y no resueltos en imágenes de telescopios ópticos basados ​​en tierra. Sólo la visión aguda del Hubble le permitió resolver el sistema.

Los datos muestran no solo que el agujero negro supermasivo está acumulando materia a una tasa extremadamente alta, sino que también el cuásar puede producir hasta 10.000 estrellas por año [3]. "Sus propiedades y su distancia lo convierten en el principal candidato para investigar la evolución de los cuásares distantes y el papel que los agujeros negros supermasivos en sus centros tuvieron en la formación de estrellas", explica el coautor Fabian Walter (Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania), que ilustra Por qué este descubrimiento es tan importante.

En el centro de esta imagen, tomada con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA,
hay dos galaxias débiles que parecen sonreír. Puedes distinguir dos ojos de color naranja y
una nariz de botón blanca. En el caso de esta "cara feliz", los dos ojos son las galaxias
SDSSCGB 8842.3 y SDSSCGB 8842.4 y las líneas de sonrisa confusas son en
realidad arcos causados ​​por un efecto conocido como fuerte lente gravitacional. Las
estructuras masivas en el Universo ejercen una fuerza gravitatoria tan poderosa que
pueden deformar el espacio-tiempo a su alrededor y actuar como lentes cósmicas que
pueden magnificar, distorsionar y doblar la luz detrás de ellas. Este fenómeno, crucial para
muchos de los descubrimientos del Hubble, puede explicarse por la teoría de la relatividad
general de Einstein. En este caso especial de lente gravitacional, un anillo, conocido como
Anillo de Einstein, se produce a partir de esta curvatura de la luz, una consecuencia de la
alineación exacta y simétrica de la fuente, la lente y el observador, y da como resultado
la estructura en forma de anillo que vemos aquí. Hubble ha proporcionado a los
astrónomos las herramientas para explorar estas galaxias masivas y modelar sus efectos
de lentes, lo que nos permite mirar más lejos que nunca antes en el Universo primitivo.
Este objeto fue estudiado por Wide Field y Planetary Camera 2 (WFPC2) y Wide Field
Camera 3 (WFC3) del Hubble como parte de una encuesta de lentes fuertes. Una
participante de Judy Schmidt participó en la competencia de procesamiento de imágenes
de Tesoros ocultos del Hubble.
Crédito: NASA y ESA, Agradecimiento: Judy Schmidt (geckzilla.org).
Los cuásares similares a J043947.08 + 163415.7 existieron durante el período de reionización del Universo joven, cuando la radiación de galaxias y cuásares jóvenes recalentaron el oscuro hidrógeno que se había enfriado solo 400.000 años después del Big Bang; el universo pasó de ser neutral a ser una vez más un plasma ionizado. Sin embargo, todavía no se sabe con certeza qué objetos proporcionaron los fotones reionizantes. Objetos energéticos como este cuasar recién descubierto podrían ayudar a resolver este misterio.

Por esa razón, el equipo está reuniendo tantos datos como sea posible en J043947.08 + 163415.7. Actualmente están analizando un espectro detallado de 20 horas del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, que les permitirá identificar la composición química y las temperaturas del gas intergaláctico en el Universo temprano. El equipo también está utilizando la matriz de gran milímetro / submilimétrico de Atacama (ALMA), y ​​espera observar también el cuásar con el próximo Telescopio Espacial James Webb de la NASA / ESA / CSA. Con estos telescopios podrán mirar cerca del agujero negro supermasivo y medir directamente la influencia de su gravedad en el gas circundante y la formación de estrellas.

Notas
[1] J043947.08 + 163415.7 se seleccionó sobre la base de su color mediante la combinación de datos fotométricos del Telescopio de Vigilancia del Telescopio Infrarrojo del Reino Unido, el Telescopio de Inspección Panorámica y el Sistema de Respuesta Rápida (Pan-STARRS1) en las longitudes de onda ópticas, y el Archivo de exploración de infrarrojos de campo amplio en el infrarrojo medio (WISE). Se realizaron observaciones espectroscópicas de seguimiento con el Telescopio Multi-Mirror, el Observatorio Gemini y el Observatorio Keck.

[2] El brillo del cuásar incluye el factor de aumento de 50. Sin el aumento a través de lentes gravitacionales, la luminosidad del cuásar es equivalente a aproximadamente 11 billones de soles.

[3] Debido al aumento del efecto de las lentes gravitacionales, la velocidad real de formación de estrellas podría ser mucho menor. En comparación, la Vía Láctea produce aproximadamente una nueva estrella cada año.

Más información.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

Los resultados se presentaron en la 233 reunión de la Sociedad Astronómica Americana y se publicarán en la revista Astrophysical Journal Letters.

El equipo internacional de astrónomos en este estudio está formado por Xiaohui Fan (Universidad de Arizona, EE. UU.), Feige Wang (Universidad de California, EE. UU.), Jinyi Yang (Universidad de Arizona, EE. UU.), Charles R. Keeton (Universidad de Rutgers, EE. UU.) , Minghao Yue (Universidad de Arizona, EE. UU.), Ann Zabludoff (Universidad de Arizona, EE. UU.), Fuyan Bian (ESO, Chile), Marco Bonaglia (Observatorio de Arcetri, Italia), Iskren Y. Georgiev (Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania) ), Joseph F. Hennawi (Universidad de California, EE. UU.), Jiangtao Li (Universidad de Michigan, EE. UU.), Jiangtao Li (Universidad de Michigan, EE. UU.), Ian D. McGreer (Universidad de Arizona, EE. UU.), Rohan Naidu (Centro para Astrofísica, EE. UU.), Fabio Pacucci (Universidad de Yale, EE. UU.), Sebastian Rabien (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Alemania), David Thompson (Observatorio del Telescopio Binocular Grande), Bram Venemans (Instituto Max de Astronomía para la Astronomía, Alemania), Fabian Walter (Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania), Ran Wang (Universidad de Pekín ersity, China), Xue-Bing Wu (Universidad de Pekín, China).

Crédito de la imagen: NASA, ESA, X. Fan et al.

Enlaces de interés:
Contactos.
Fan de Xiaohui
Universidad de arizona
Tuscon, USA
Tel: +01 520 626 7558
Celular: 001 520 360 0956
Correo electrónico: fan@as.arizona.edu

Fabian Walter
Instituto Max Planck de Astronomía
Heidelberg, Alemania
Tel: +49 6221 528 225
Correo electrónico: walter@mpia.de

Mathias Jäger
ESA / Hubble, responsable de información pública
Garching, Alemania
Tel: +49 176 62397500
Correo electrónico: mjaeger@partner.eso.org

• Publicado en Hubble el 9 de enero del 2.019, enlace noticia.

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