Kvasaari J2318 synnyttää maailmankaikkeuden rajuimman myrskyn

Kategorian 77 hurrikaani kosmisessa mittakaavassa

Havainnollistaakseen ilmiön silkkaa rajuutta tutkimusryhmä venytti maanpäällisen vertauskuvan äärimmilleen. He kuvailivat tuulta kategorian 77 hurrikaanin veroiseksi . Maapallon hurrikaanien luokitteluun käytetyllä Saffirin–Simpsonin asteikolla jokainen kategoria merkitsee noin 20 prosentin kasvua tuulennopeudessa edelliseen verrattuna. Tuhoisa kategorian 5 hurrikaani puhaltaa yli 252 km/h. Tämä kvasaarituuli ei ole vain muutamaa kategoriaa voimakkaampi, vaan se on yli miljoona kertaa nopeampi kuin yksikään planeetallamme koskaan mitattu hurrikaani .

"Nopeutensa puolesta tätä kvasaarituulta voisi kutsua kategorian 79 hurrikaaniksi. Jokainen hurrikaanikategoria on noin 20 % edellistä nopeampi. Kategorian 79 kutsuminen antaa käsityksen siitä, kuinka nopea se on, mutta tämä tuuli ei tietenkään muistuta mitään maan päällä." — Pääkirjoittaja Lucas Seaton

(Huom. Eri tahojen tiedotteissa tuuli rinnastettiin "kategorian 77" tai "kategorian 79" hurrikaaniin, mikä on käytetystä likiarvosta johtuva merkityksetön ero, mutta molemmat havainnollistavat selvästi samaa äärimmäistä mittakaavaa.)

Mittalaitteet ja löytäjätiimi

Löytö on osoitus laajamittaisten tähtitieteellisten kartoitusten ja kohdennettujen jatkohavaintojen yhteisvoimasta.

• Sloan Digital Sky Survey (SDSS): Ensimmäiset paljastavat merkit epätavallisesta kvasaarista löytyivät tämän monumentaalisen taivaankartoitusprojektin optisista spektreistä .
• Gemini North -teleskooppi: Tällä Havaijilla sijaitsevalla 8,1-metrisellä teleskoopilla tehdyt jatkohavainnot vahvistivat ennätyksellisen tuulen äärimmäisen nopeuden .

Löydön virallisti Yorkin yliopiston johtama yhteistyöryhmä. Alustavan havainnon teki jatko-opiskelija Marianna Veltri marraskuussa 2023. Analyysiä johti tämän jälkeen jatko-opiskelija Lucas Seaton, joka toimi tutkimusartikkelin pääkirjoittajana, päätutkija professori Patrick Hallin ohjauksessa . Ryhmään kuului tutkijoita useista instituutioista, kuten professori Paola Rodríguez Hidalgo (Washingtonin yliopisto, Bothell) sekä Penn Staten yliopiston W. Niel Brandt ja Donald Schneider . Tulokset julkaistiin 4. kesäkuuta 2026 The Astrophysical Journal -lehdessä .

Kuinka tuuli voi pysäyttää tähtien syntymän

Löytö on muutakin kuin pelkkä ennätys; sillä on syvällisiä vaikutuksia käsitykseemme galaksien muodostumisesta. Kvasaaripalaute-nimellä tunnettu prosessi on kriittinen osa kosmologisia simulaatioita .

Näiden purkausten kuljettama valtava energia voi kuumentaa ympäröivää kaasua ja fyysisesti sinkouttaa sitä ulos galaksista. Koska tämä kaasu on raaka-aine tähtien synnylle, tällainen tuuli voi käytännössä pysäyttää tähtien muodostumisen koko galaksin mittakaavassa. Vuosikymmenten ajan simulaatiot ovat nojanneet tähän palautemekanismiin selittääkseen, miksi galaksit eivät kasva havaittua suuremmiksi, mutta niiltä on puuttunut tarkkoja todellisia rajoitteita. J2318:n kaltaisten äärimmäisten purkausten havainnot tarjoavat olennaista tietoa maailmankaikkeuden digitaalisten mallien kalibroimiseksi .

Kiihtymisen ratkaisematon arvoitus

Kaikesta selitysvoimastaan huolimatta J2318:n tuuli tuo mukanaan merkittävän fysikaalisen pulman, jota nykyiset mallit kamppailevat ratkaistakseen. Kvasaarituulia ajaa säteilypaine — energiakiekosta lähtevä valo työntää kaasua tehokkaasti poispäin .

Paradoksi piilee ionisaatioprosessissa. Sama voimakas ultraviolettisäteily, joka kiihdyttää kaasua, myös repii rajusti elektroneja atomeista tehden ne näkymättömiksi juuri sillä spektrin osalla, jota niiden havaitsemiseen käytetään. Kriittinen kysymys kuuluu: Kuinka tämä tuuli saavuttaa 30 % valon nopeudesta säilyttäen samalla tarpeeksi hiili- ja pii-ioneja, jotta ne voidaan nähdä UV-absorptioviivoilla? Tätä herkkää tasapainoa rajun kiihtyvyyden ja tuhoavan ionisaation välillä ei ole vielä täysin selitetty .

"Kuinka työntää kaasu havaittuihin nopeuksiin pitäen samalla havaitsemamme hiili- ja pii-ionit ehjinä… se on melkoinen pulma." — Lucas Seaton

Tämä jännite takaa sen, että J2318 pysyy astrofyysikkojen polttopisteessä heidän pyrkiessään selvittämään maailmankaikkeuden kirkkaimpien kohteiden ja niiden sydämessä piilevien galakseja muokkaavien pimeiden hirviöiden monimutkaista suhdetta.