- ULAS J1120+0641
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ULAS J1120+0641 (der rote Punkt in der Bildmitte)
ULAS J112001.48+064124.3, oft abgekürzt ULAS J1120+0641, ist ein Quasar mit einer Rotverschiebung von 7,085. Er ist der am weitesten entfernte bekannte Quasar und zugleich der erste bekannte Quasar mit einer Rotverschiebung größer 7.
Verschiedene Berichte aus den Nachrichten, einschließlich derer von Associated Press, haben angegeben, dass es sich um das hellste bis jetzt entdeckte Objekt handelt. Das ist jedoch nicht korrekt, da Quasare bekannt sind, die eine mindestens 100 Mal höhere Leuchtkraft haben.
Entdeckung
ULAS J1120+0641 wurde durch den UKIRT Infra Red Deep Sky Survey (UKIDSS) vom UK Infrared Telescope auf dem Mauna Kea auf Hawaii katalogisiert. Der Name des Quasars ist abgeleitet von UKIDSS Large Area Survey (ULAS) und der Position am Himmel: Rektaszension 11h 20min und der Deklination +06° 41'. Der Quasar befindet sich im Sternbild Löwe in der Nähe von σ Leonis. Der Quasar wurde von einem Infrarot-Teleskop entdeckt, obwohl das Licht ursprünglich als UV-Strahlung vom Quasar emittiert wurde. Infrarotes Licht hat eine längere Wellenlänge und ist energieärmer als UV-Licht. Diese Veränderung von Energie und Wellenlänge kommen durch die Expansion des Universums zustande, wodurch eine Rotverschiebung, ähnlich dem Dopplereffekt bei Schallwellen, stattfindet. Das Team der Wissenschafter verbrachte Jahre mit der Suche nach einem Quasar mit einer Rotverschiebung größer 6,5. Die Entdeckung von ULAS J1120+0641 wurde am 29. Juni 2011 bekannt gegeben und das Objekt ist mit einer Rotverschiebung von 7,085 sogar noch weiter entfernt als erhofft. UKIDSS ist eine photometrische Untersuchung im nahen Infrarot-Bereich die ursprüngliche Entdeckung war nur eine photometrische Rotverschiebung mit zphot>6.5. Bevor das Team die Entdeckung bekannt gab, führte es eine Spektroskopie am Gemini North Telescope und am Very Large Telescope durch um die Rotverschiebung mit einem Wert von 7,085±0,003 zu bestimmen.
Beschreibung
ULAS J1120+0641 hat eine gemessene Rotverschiebung und 7,085, das entspricht einer comoving distance von 28,85 Mrd Lichtjahren. Seit Juni 2011 ist es der am weitesten entfernte je beobachte Quasar. Das vom Quasar ausgesandte Licht das jetzt beobachtet wird entstand weniger 770 Mio Jahre nach dem Urknall, also vor etwa 13 Mrd Jahren. Dies ist 100 Mio Jahre früher als vom bisher am weitesten entfernten Quasar. Die geschätzte Leuchtkraft des Quasars beträgt die 6,3*1012 fache Leuchtkraft der Sonne. Der Energieausstoß wird von einem supermassiven schwarzen Loch erzeugt, das über 2±0.7*109 Sonnenmassen verfügt. Während das Schwarze Loch den Quasar mit Energie versorgt, kommt das Licht nicht vom Schwarzen Loch selbst. Daniel Mortlock der Hauptautor der Veröffentlichung über die Entdeckung von ULAS J1120+0641 erklärte, dass das supermassive Schwarze Loch selbst nicht strahlt, aber es verfügt über eine Gas- oder Staubscheibe die so heiß wird dass sie eine Galaxis voller Sterne überstrahlt.
Bedeutung
Das Licht von ULAS J1120+0641 wurde während einer Zeitspanne emittiert bevor der theoretisch vorhergesagte Übergang des Interstellaren Mediums von einem elektrisch neutralen zu einem ionisierten Status beendet war. Quasare könnten eine wichtige Energiequelle in diesen Prozeß, der als Reionisierungsepoche bekannt ist, gewesen sein.
Ein Quasar aus der Zeit vor diesem Übergang ist von erheblichem theoretischem Interesse. Wegen ihrer hohen Leuchtkraft im UV-Bereich sind Quasare eine der besten Quellen für die Erforschung der Reionisationsepoche.
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler einen Quasar beobachtet mit einem solch großen Anteil von neutralen, nicht-ionsiertem Wasserstoff in seinem Spektrum. Mortlock nimmt an das 10-50% des Wasserstoffs von ULAS J1120+0641 neutral ist. Der Anteil von neutralem Wasserstoff in allen anderen beobachteten Quasaren, auch denen die nur 100 Millionen Jahre jünger sind, ist der Anteil typischerweise 1% oder weniger. Das Supermassive Schwarze Loch in ULAS J1120+0641 hat eine höhere Masse als ursprünglich erwartet. Die Eddington-Grenze legt eine Höchstgrenze fest bis zu der ein Schwarzes Loch wachsen kann. Die Existenz eines solchen massiven Schwarzen Loches so kurz nach dem Urknall setzt voraus das es entweder eine sehr hohe Anfangsmasse hatte oder durch die Verschmelzung tausender kleinerer Schwarzer Löcher entstanden ist.
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