Wiadomo, że czarne dziury mają tak silne pola grawitacyjne, że nie możemy ich zobaczyć. Jednak ich dyski akrecyjne, w których materiały takie jak rozpadające się gwiazdy są obracane przed zużyciem, mogą być bardzo jasne. Dyski akrecyjne supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk sprawiają, że kwazary są najjaśniejszymi obiektami we Wszechświecie. Jedynym powodem, dla którego nie dominują one na naszym niebie jest to, że nie znajdują się w pobliżu – najbliższy kwazar ma 600 milionów lat.
To, jak jasne mogą być kwazary, pozostaje otwartym pytaniem, które zostało rozszerzone przez odkrycie J0529-4351 w Obserwatorium Siding Spring i potwierdzone przez obserwacje za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego. Jasność J0529-4351 jest podobna do jasności dwóch innych silnych kwazarów, J0100+2802 i J2157-3602, i znajduje się w podobnej odległości około 12 miliardów lat świetlnych. Jest jednak jedna duża różnica.
J0100+2802 i J2157-3602 mają soczewki grawitacyjne; w każdym przypadku bliższa galaktyka skupia swoje światło tak, że wydaje się znacznie jaśniejsza w naszej lokalizacji niż zwykle. Jeśli weźmiemy pod uwagę to soczewkowanie, te dwa kwazary, choć bardzo jasne, będą częścią głównej grupy jasnych kwazarów, które znajdujemy w procesie odkrywania.
Naukowcy, którzy odkryli J0529-4351, nie byli w stanie wykryć żadnego poważnego soczewkowania. O ile czegoś nie przeoczono, czyni go to co najmniej o rząd wielkości jaśniejszym niż jego pozornie podobne odpowiedniki, co stawia go daleko przed innymi kwazarami, nie mówiąc już o innych znanych nam obiektach.
“Jest to również najjaśniejszy znany obiekt we Wszechświecie. Jest 200 bilionów razy jaśniejszy od naszego Słońca” – powiedział w oświadczeniu dr Christian Wolfe z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego, dodając, że wątpi, by rekord ten został kiedykolwiek pobity. Alternatywne szacunki mówią o 500 trylionach, ale co oznacza 300 trylionów jasności Słońca między przyjaciółmi?
Zależność między jasnością kwazara a tempem przyrostu jego masy nie jest idealna. Czynniki takie jak kąt, pod którym go widzimy i prędkość obrotu otworu również odgrywają rolę. Niemniej jednak odkrywcy uważają, że mają wystarczająco dużo informacji, aby obliczyć tempo, w jakim ten potwór się żywi.
Niektóre jasne kwazary są zasilane przez gwiazdę o masie Słońca, która jest wciągana do ich dysku akrecyjnego i ostatecznie niszczona każdego roku. J0529-4351 prawdopodobnie robi to samo każdego dnia.
J0529-4351 nie jest najmasywniejszą czarną dziurą, jaką kiedykolwiek odkryto, ale przy masie 17 miliardów mas Słońca zdecydowanie nią jest. Pozorna sprzeczność między jej wyjątkową jasnością i bardziej konwencjonalną masą jest wyjaśniona jej wiekiem, ponieważ widzimy ją wcześniej po narodzinach Wszechświata niż niektóre porównywalne obiekty.
Z jednej strony oznacza to, że w momencie, w którym go widzimy, nie było czasu, aby urósł do rekordowych rozmiarów. Z drugiej strony, wskaźniki karmienia również mogły być wyższe. “W młodzieńczym Wszechświecie materia poruszała się chaotycznie i karmiła głodne czarne dziury. Obecnie gwiazdy poruszają się w uporządkowany sposób w bezpiecznych odległościach i rzadko wpadają w czarne dziury” – powiedziała profesor Rachel Webster z Uniwersytetu w Melbourne.
Przy tak dużej odległości nie możemy zobaczyć J0529-4351 w żadnych szczegółach, ale jej bliższe analogi dają nam kilka ważnych wskazówek. “To jak gigantyczna magnetyczna komora burzowa z temperaturą 10 000 stopni Celsjusza, błyskawicami wszędzie i wiatrem wiejącym tak szybko, że mógłby okrążyć Ziemię w ciągu sekundy” – powiedział Wolf. “Ta komora burzowa ma średnicę siedmiu lat świetlnych, co stanowi 50% więcej niż odległość od naszego Układu Słonecznego do następnej gwiazdy w Galaktyce, Alfa Centauri”.
Jasność pozorna J0529-4351 wynosi około 16 magnitudo, podobnie jak jasność Plutona w najdalszej części jego orbity. Oznacza to, że nowoczesne profesjonalne teleskopy z łatwością ją dostrzegą. Problem polega na zauważeniu, że jest to kwazar, a nie gwiazda w naszej galaktyce. Badania przeprowadzone za pomocą teleskopu kosmicznego Gaia nie zauważyły tego, ponieważ ich programy wyszukiwania AI zostały przeszkolone na znanych kwazarach i nie rozpoznały czegoś, co tak bardzo odbiegało od innych przykładów. “Ludzki astronom patrzący na widmo Gaia rozpoznaje kwazar i przesunięcie ku czerwieni na pierwszy rzut oka” – zauważają autorzy.
Współautor dr Christopher Onken powiedział: “To niespodzianka, która do tej pory pozostała niezauważona, biorąc pod uwagę to, co wiemy o wielu innych, mniej imponujących czarnych dziurach. Ukrywała się na widoku”.