Fekete lyukak a fiatal Univerzumban, a rádiótávcsövek szemével. 100 éves az általános relativitáselmélet NKE, Budapest, november 9.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Fekete lyukak a fiatal Univerzumban, a rádiótávcsövek szemével. 100 éves az általános relativitáselmélet NKE, Budapest, november 9."

Szebasztián Szőke
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Fekete lyukak a fiatal Univerzumban, a rádiótávcsövek szemével 100 éves az általános relativitáselmélet NKE, Budapest, november 9.

2 Karikatúrák: Sidney Harris Frey Sándor (FÖMI KGO) Együttműködő kutatók: Gabányi Krisztina (FÖMI KGO / Konkoly) Leonid Gurvits, Paragi Zsolt (JIVE, NL) An Tao (SHAO, CN) Rocco Coppejans (Nijmegen, NL) Fogasy Judit (Onsala, SE) Mosoni László, Cseh Dávid, NKFIH/OTKA NN

3 Miről lesz szó? Rádiócsillagászat Interferometria Aktív galaxismagok, kvazárok Kvazárok a korai Univerzumban Mit tudunk már és mit nem?

4 =14.5 m

6 Példák a szögfelbontásra (avagy a rádiócsillagászok hátránya) θ = 1 θ = 1 θ = 1 mas 5 m 20 km km ~10 6 km 50 cm 2 km 120 km ~10 5 km 5 cm 200 m 12 km ~10 4 km 500 nm 2 mm 12 cm 120 m A Hubble-űrtávcső esetén ( =500 nm, D=2.4 m) a felbontás θ 50 mas A effelsbergi rádiótávcsőnél ( =6 cm, D=100 m) a felbontás θ 2 λ=600 nm, D~1 mm λ=6 cm, D=100 m

8 Nevezetes rádióinterferométer-hálózatok VLA MERLIN ATCA WSRT

9 Very Long Baseline Interferometry

11 Kvazárok quasar = quasi-stellar radio source 3C 273: felfedezése 1963-ban (z=0,158) Nagy luminozitás kozmológiai távolságokból is látszanak! z=6 körüli kvazárokat csak kb. 15 éve ismerünk SDSS Jelenleg közel 100 kvazár z~6 fölött, a rekorder z=7.1 Fan et al. (2001, 2003, 2004, 2006) pl. Willott et al. (2007, 2010) Mortlock et al. (2011) A legtöbb megfigyelhető tulajdonságuk (fekete lyuk tömege, fémtartalom, stb.) hasonló a közelebbi kvazárokéhoz De talán nem mind ilyen fejlett Jiang et al. (2010)

12 Az aktív galaxismagok ritkaságszámba mennek az Univerzumban!

14 Rádiókvazárok z~6-nál Csak 4-ről tudjuk, hogy erős kontinuum rádióforrás Összehasonlításul: minden SDSS kvazár ~8%-a rádióhangos Ivezić et al. (2002) Ha a rádiósugárzás kompakt, akkor biztos, hogy aktív galaxismagból jön: a fekete lyuk közeléből induló relativisztikus plazmanyaláb (jet) szinkrotronsugárzását látjuk VLBI technikával igazolható!

J0836+0054 z=5.77 Fan et al. (2001) FIRST (VLA, 1.

15 J z=5.77 Fan et al. (2001) FIRST (VLA, 1.4 GHz) rádiókép Halvány (~1 mjy) rádióforrás VLBI detektálás nem egyszerű

16 SDSS J : luminozitás példa: Parkes Half-Jansky Flat-Spectrum Sample Jarvis & McLure (2002)

17 SDSS J : luminozitás L 5 = W Hz -1 sr -1 z=5.774 példa: Parkes Half-Jansky Flat-Spectrum Sample Jarvis & McLure (2002)

18 1.6 GHz csúcs: 770 µjy/beam 5 GHz csúcs: 333 µjy/beam 20 mas 10 mas 1 mas szögméret ~6 pc (~20 fényév) lineáris méretnek felel meg itt kompakt, kissé felbontott szerkezet a teljes rádióemisszió innen érkezik meredek spektrum, nincs relativisztikus nyalábolás Frey et al. (2003, 2005)

19 J z=6.12 McGreer et al. (2006); Stern et al. (2007)

20 J z=6.12 McGreer et al. (2006); Stern et al. (2007) 1.6 GHz 160 pc Frey et al. (2008) Momjian et al. (2008) csúcs: 460 μjy/beam

J1427+3312 z=6.12 McGreer et al. (2006); Stern et al. (2007) 5 GHz 1.

21 J z=6.12 McGreer et al. (2006); Stern et al. (2007) 5 GHz 1.6 GHz 160 pc csúcs: 167 μjy/beam Frey et al. (2008) Momjian et al. (2008) peak: 460 μjy/beam

J1429+5447 z=6.21 Willott et al. (2010) 5 GHz 1.6 GHz 20 pc peak: 0.

23 J z=6.21 Willott et al. (2010) 5 GHz 1.6 GHz 20 pc peak: 0.67 mjy/beam peak: 2.32 mjy/beam Európai VLBI Hálózat (EVN) Frey et al. (2011)

24 Kontinuum rádióspektrum A z~6 kvazárok összehasonlítása egy nevezetes fiatal rádióforrással (CSO; z=0.52) Owsianik & Conway (1998) Frey et al. (2012) A négy ismert legtávolabbi rádiókvazár egyike sem erősen nyalábolt, könnyen lehet, hogy aktivitásuk ~ éve indult be

25 Mire jók a (távoli) rádiókvazárok? #1 A látszó szögátmérő vöröseltolódás összefüggés Ha volnának alkalmas standard méterrúdjaink, akkor feltérképezhetnénk segítségükkel a világegyetem geometriáját Az óriás, dupla lebenyes galaxisok voltak az első ígéretesnek tűnő méterrúdjelöltek F. Hoyle (1958; IAU Symp. 9 & URSI Symp. 1): Ha a Cyg A-hoz hasonló rádiógalaxisokat meg tudnánk figyelni különböző távoságokban (vöröseltolódásoknál), akkor könnyen dönthetnénk az ún. állandó állapotú és az Einstein de Sitter-modell között

26 aszimptotikus ~4 minimum ~15

27 Kapahi 1987, in: Observational Cosmology, Reidel, 251

28 Kellermann (1993) Szögméretek (mag-jet távolságok) 82 AGN-re, z szerint 7 csoportban átlagolva. Szaggatott vonal: euklideszi tér, SS=steady state (állandó állapotú univerzum), többi: Friedmann-modellek különféle lassulási paraméterekkel (q 0 ).

29 Mire jók a (távoli) rádiókvazárok? #2 A jetek látszó sajátmozgás vöröseltolódás összefüggése Cohen et al. (2005)

30 VLBA, január 28. Helmboldt et al >7 év alatt a komponensek elmozdulása detektálható (0,09 0,11 mas/év) Látszó szuperfénysebességű mozgás (11 14c) A viszonylag lassú komponensek összhangban vannak a vöröseltolódás kozmológiai értelmezésével Frey et al EVN, május 28.

31 Frey et al. 2015

32 Összefoglalás Kvazárokat (aktív galaxismagokat) ma már z~7-ig ismerünk, de még mindig nem elég sokat s még kevesebb közöttük a rádióforrás ~10 9 naptömegű fekete lyukak kialakulása már ilyen korai időszakban még mindig rejtély A rádiókvazárokat VLBI technikával lehet nagy felbontással vizsgálni; vannak arra utaló jelek, hogy ezek fiatal rádióforrások (nem csak kozmológiai értelemben) Klasszikus kozmológiai tesztek rádiókvazárokkal

Hasonló dokumentumok

Hogyan mozognak a legjobb égi referenciapontok?

Hogyan mozognak a legjobb égi referenciapontok? Moór Attila, Frey Sándor, Sebastien Lambert, Oleg Titov, Bakos Judit FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatóriuma, Penc MTA Fizikai Geodézia és Geodinamikai Kutatócsoport,