Este últimos dezembro, pesquisadores descobriram um quasar SDSS J1106 conhecido como 1939 com a saída de mais enérgico que nunca, uma descoberta que pode responder a perguntas sobre a forma como a massa de uma galáxia está ligada ao seu centro um buraco negro de massa e por que há tão poucas grandes galáxias no universo. A taxa que a energia é levada pela enorme massa de material ejetado é equivalente a dois trilhões de vezes a potência de saída do sol. O buraco negro no centro do quasar SDSS J1106-1939 é enorme, estimada em mil vezes mais pesado do que o buraco negro na Via Láctea.
"Isso é cerca de 100 vezes maior do que a potência total da galáxia, a Via Láctea - é uma saída verdadeiro monstro ", disse Nahum Arav, um professor associado de física na Faculdade de Ciências da Universidade Virginia Tech e líder da equipe de pesquisa, que inclui Benoit Borguet, agora um pesquisador de pós-doutorado agora na Universidade de Liege, na Bélgica ; Doug Edmonds e Carter Chamberlain, os dois assistentes de pesquisa de pós-graduação na Universidade Virginia Tech, e Chris Benn, um colaborador que trabalha com o Grupo de Telescópios Isaac Newton em Espanha.
Os pesquisadores estudaram o quasar em grande detalhe utilizando o Observatório Europeu do Sul's Very Large Telescope em Paranal , no Chile - o mais avançado do mundo visível, observatório astronômico, e encontrou a saída quasar mais energético já descoberto. Os resultados foram divulgados hoje (quarta-feira, novembro 28, 2012) pelo Observatório Europeu do Sul.
Teóricos previram fluxos de energia desta magnitude, e simulações sugerem esses impacto saídas das galáxias ao redor deles, mas foi tudo especulação - até agora.
"Nos últimos 15 anos muitos teóricos já disse que, se houvesse tais saídas poderosos seria ajudar a responder muitas perguntas sobre a formação das galáxias, sobre o comportamento dos buracos negros, e sobre o enriquecimento do meio intergaláctico com elementos além de hidrogênio e hélio, "Arav disse. "Esta descoberta significa que podemos explicar melhor a formação das galáxias. Há centenas de pessoas fazendo a parte teórica do trabalho. Supor saídas em suas simulações, e agora temos encontrado uma saída na magnitude que só foi teorizado em passado. Agora eles podem refinar seus modelos já impressionantes e baseá-las em dados empíricos. "
E, enquanto os buracos negros são anotados para puxar o material na, quasares acelerar algum do material e ejectar a alta velocidade. Quanto maior for o quasar, mais material que pode tomar, maior a velocidade que pode acelerar, e quanto mais longe ele pode ejectar o material.
"Quasares são conhecidos há 40 anos", explicou Arav. "Nós fomos capazes de descobrir como medir a massa de energia mecânica do buraco negro é colocar para fora - calculando o tamanho da saída, o quão longe do buraco negro que era, e quanta massa que tinha por unidade de área. "
Saída do quasar é pelo menos cinco vezes mais potente do que o recorde anterior, também descoberto por Arav e seu grupo de pesquisa, em 2009, e material do fluxo de saída é inferida a ser cerca de mil anos-luz de distância do buraco negro no centro da quasar SDSS J1106-1939.
Todos os anos, de acordo com a análise da equipe, uma massa de mais de 400 vezes maior do que o sol está fluindo para longe do quasar a uma velocidade de 8.000 km por segundo. * "Eu estive procurando por algo assim para uma década, "Arav disse," então é emocionante para finalmente encontrar uma das saídas de monstros que foram previstos. "
A pesquisa feita em 2010 com medições precisas sobre a luz de quasares distantes sugerido que o valor da constante de estrutura fina pode ter mudado ao longo da história do universo. Se os resultados são quasares já confirmado, nossos conceitos de espaço e tempo são a certeza de mudar a nossa compreensão fundamental do universo.
A estrutura fina constante, ou alfa, é a constante de acoplamento para a força electromagnética.Se alfa eram apenas 4% maior ou menor do que é, as estrelas não seria capaz de fazer de carbono e oxigênio, o que teria feito com que seja impossível para a vida como a conhecemos no nosso universo de existir.
Um estudo de 2010 mostra que o alfa parece ter variado um pouquinho em direções diferentes das universo bilhões de anos atrás, sendo um pouco menor no hemisfério norte e um pouco maior do hemisfério sul. Uma implicação interessante é que a estrutura fina constante é continuamente variável no espaço, e parece bem ajustado para a vida no nosso bairro do universo.
Os físicos, John Webb da Universidade de Nova Gales do Sul e seus co-autores, usaram dados de dois telescópios para descobrir a dependência espacial da estrutura fina constante. Usando o norte-revestimentos telescópio Keck em Mauna Kea, no Havaí, e do telescópio voltado para o sul Very Large (VLT) em Paranal, no Chile, os pesquisadores observaram mais de 100 quasares, que são galáxias extremamente luminosos e distantes que são alimentados por preta enorme buracos em seus centros.
Ao combinar os dados dos dois telescópios que olham em direções opostas, os pesquisadores descobriram que, a 10 bilhões de anos atrás, alfa parece ter sido maior por cerca de uma parte em 100.000 na direção sul e menor de uma parte em 100.000 no norte direção. Os dados para este modelo "dipolo" de alfa tem uma significância estatística de cerca de 4,1 sigma, o que significa que que há apenas uma em 15.000 a possibilidade de que se trata de um acontecimento aleatório.
Quasares são objectos altamente luminosos que emitem luz através de uma ampla gama de comprimentos de onda, com picos em vários comprimentos de onda, devido à emissão de elementos tais como o hidrogénio, azoto, silício, ferro e carbono no gás em torno do quasar.Quando a luz do quasar passa perto de uma galáxia em seu caminho para a Terra, o gás ao redor da galáxia provoca um padrão distinto de linhas de absorção no espectro do quasar. Através da medição dos comprimentos de onda das linhas de absorção, devido à elementswe pesado pode determinar tanto o desvio para o vermelho do gás e o valor da constante de estrutura fina-, alfa, no momento em que a luz do quasar foi absorvido. Tais observações sugerem que o valor de alfa foi ligeiramente menores bilhões de anos atrás.
Quasares são compactos, mas altamente luminoso objetos, tão luminoso que pode ser estudada em detalhe intricado usando telescópios baseados em terra, apesar de ser distancesaway vasto de nós. Nós pensamos que os quasares contém blackholes em seus centros e que a imensa força gravitacional exercida pelo buraco negro é extremamente eficiente na conversão de matéria em sua vizinhança em luz.
Desde que os quasares são encontrados em todas as direções no céu, eles fornecem uma maneira poderosa de mapear quase todo o universo. Alguns quasares estão tão longe que nós vemos como eles eram bilhões de anos atrás. Na verdade, observando os cientistas quasares pode traçar uma "história universal" contínuo que começa quando o Universo tinha apenas cerca de um bilhão de anos e continua até os dias de hoje.
Os cientistas não podem estudar alfa com precisão razoável, usando os próprios quasares. Em vez disso, eles devem analisar o que acontece quando a radiação de um quasar passa por uma galáxia que se encontra entre a Terra eo quasar quasar.The emite luz em uma ampla faixa de wavelengths.However, quando essa luz passa através do gás ao redor da galáxia, um padrão característico de linhas de absorção, ou "código de barras", será sobreposta.
A presença de uma linha de absorção a um comprimento de onda particular, revela que um elemento específico está presente na nuvem de gás, e a largura de cada linha mostra a quantidade do elemento que está presente. Além de hidrogênio, que é onipresente no universo, esses "códigos de barra" revelam que as nuvens de gás contêm uma série de outros elementos, incluindo magnésio, ferro, zinco, silício, alumínio e cromo.
Além disso, o código de barras revela o que estava acontecendo quando a luz passou através da nuvem, o que poderia ter acontecido há muito tempo como apenas um bilhão de anos depois do Big Bang. Embora a nuvem de gás teria evoluído para algo completamente diferente de hoje, seu código de barras nos fornece uma marca permanente do seu estado no passado distante - incluindo informações sobre o valor de alfa na época.
Ao comparar os códigos de barras disponíveis no quasar espectros de absorção com os códigos de barras para que medem os mesmos átomos e iões, no laboratório, e Webb equipe pode descobrir se a física responsáveis pela absorção de radiação por átomos mudou ao longo da história da universo. Em outras palavras, eles podem descobrir se alfa mudou.
A confirmação de que alfa está mudando teria profundas implicações para a física. Por exemplo, o princípio da equivalência - um dos pilares da teoria da relatividade-estados que em quadros de referência em queda livre, o resultado de qualquer experimento não-gravitacional é independente de quando e onde ele é realizado. Mudanças no valor de alfa constituiria uma violação deste princípio.
A velocidade de variação de luz (VSL) teorias, proposto pela primeira vez por John Moffat, da Universidade de Toronto e desenvolvido nos últimos anos por João Magueijo, do Imperial College, John Barrow e outros como uma alternativa aos modelos inflacionários em cosmologia, também poderia levar a mudanças no valor de alfa no início do universo. Inflação e teorias VSL tentar explicar características do universo - como a sua aparente nivelamento, que não pode ser explicado pela teoria do Big Bang sozinhos.
O Galaxy Diário via ESO e http://www.phys.unsw.edu.au/astro/research/PWAPR03webb.pdf
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