A csillagászok szerint ezek a kettősök leggyakrabban galaxisok összeolvadásakor jönnek létre, amikor a gáz megnövekedett mennyisége beizzíthatja az aktív galaxismag tevékenységét.
Egy nemrég megjelent szakcikkben a kutatók a James Webb-űrtávcső megfigyeléseit elemezték, melyeket a J0749+2255 jelű kvazárkettősről végzett. Ahogy az 1. ábrán látjuk, ezek a kvazárok (amelyek vöröseltolódása z=2,17) elég közel vannak egymáshoz, csupán 12300 fényévnyire. A vizsgálatok szerint a kutatók által délnyugatinak nevezett kvazár háromszor fényesebb az északkeleti társánál, de ennél sokkal érdekesebb, amit a spektrum elemzése során találtak.
Kettőslátás?
A második ábrán a két kvazár spektrumát látjuk, és nehéz nem felfigyelni arra, hogy mennyire hasonlóak egymáshoz. Vannak apró különbségek: az északkeleti kvazár némiképp vörösebb, mint a délnyugati, néhány emissziós vonal alakja is különbözik, amelyek kissé el is tolódnak egymáshoz képest. A spektrumok hasonlósága azonban felveti annak a lehetőségét, hogy nem két különálló kvazárral van dolgunk, hanem talán egyetlen objektummal, amely gravitációsan lencsézett.
A két spektrum közötti apró eltérések összhangban állhatnak azzal az elmélettel, hogy egyetlen kvazárt látunk, mivel magyarázhatók a lencsézés időbeni késleltetésével vagy az előtér szennyeződésével. A fő probléma ezzel az elmélettel az, hogy egyetlen megfigyelés sem igazolta, hogy a rendszerben lencse működne: nem látunk egyetlen nagy tömegű égitestet sem az előtérben, ami előidézhetné a gravitációs lencse-effektust. Ugyanakkor az is lehetséges, hogy van lencse, csak rendkívül halvány, ezért nincs bizonyíték arra, hogy lencsézés történt volna.
Belép a képbe a korong gázanyaga
A történet akkor válik komplikáltabbá, amikor megnézzük, mi van a kvazárokon túl: a James Webb-űrtávcső ugyanis diffúz emissziót észlelt a gázból is, ahogy azt a 3. ábrán látjuk. Ennek a gáznak a vöröseltolódása ugyanakkora, mint a kvazároké, így kapcsolatba hozható a galaxisukkal. Ami pedig igazán fontos, hogy a gáz nem mutatja a lencsézés jeleit, mint például a más rendszerekben megfigyelhető íveket vagy szimmetriát. Ezek hiánya és a kvazárok színképének különbségei arra utalnak, hogy ez nem egy lencsézett rendszer, hanem valóban két kvazár alkotja.
De még ez a modell sem mentes a rejtélyektől. Az általánosan elfogadott elmélet szerint a kettős kvazárrendszerek galaxisok összeolvadásakor keletkeznek, és van is némi jele annak, hogy ezt látjuk. Az 1. ábrán a T1-el jelölt régió az egyik ilyen jel. Ez egy árapálycsóva, amit az összeolvadás során fellépő gravitációs zavarok hoztak létre. Az is általánosan elfogadott, hogy az összeolvadások váltják ki az aktív galaxismagok aktivitását: ilyenkor a két galaxisban található szupernagy tömegű fekete lyukak ugyanabból a gázból táplálkoznak. Ez magyarázhatja, hogy a J0749+2255 két kvazárja annyira hasonló – az akkréciós folyamatok ugyanúgy zajlottak.
A történetet azonban bonyolítja a kvazárokat körülvevő gáz dinamikája. Ahogy a 3. ábra jobb szélső panelén látjuk, a kvazárok egy forgó gázkorongba ágyazódnak, amelynek sugárzása a korong egyik felén a vörös, a másik felén a kék tartomány felé tolódott el. A kvazárok nem ebben a két térrészben helyezkednek el, hanem mindkettő a korong közepén található. A gáz pedig nem mutat olyan kinematikai zavarokat, amelyeket egy nagyobb összeolvadásnál várnánk, a korong viszonylag stabilnak tűnik.
Elképzelhető, hogy nem egy éppen zajló összeolvadásnak vagyunk a tanúi, hanem olyan koronggalaxist látunk, amely két kvazárnak ad otthont. A szimulációk alapján a kutatók úgy gondolják, hogy korábban egy nagyobb összeolvadás következhetett be, és két fekete lyuk jött létre az esemény során fellépő instabilitások miatt. Ez egy másik lehetséges magyarázat a két kvazár hasonlóságára.
A tanulmány rámutat a kettős kvazárrendszerek bonyolult természetére. Vajon egyetlen, lencsézett kvazárt látunk vagy két különbözőt? Ha kettőt, akkor csillagvárosok összeolvadásának vagyunk tanúi, vagy mindkettő ugyanabban a galaxisban alakult ki? A megoldást a jövőbeni megfigyelések hozhatják majd el, de ez a rendszer mindenképpen nagyon izgalmas marad.
Forrás: https://aasnova.org/2025/06/24/duel-of-the-dual-the-mystery-of-a-quasar-pair/
A kutatásról beszámoló tanulmány: https://doi.org/10.3847/1538-4357/adb4ee
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet