10.4K
Благодаря дуэту природной линзы и космического телескопа «Hubble» астрономы обнаружили самый яркий квазар в ранней Вселенной, который дает дополнительное представление о рождении галактик менее чем через один миллиард лет после Большого взрыва. Статья, описывающая открытие, представлена в журнале The Astrophysical Journal Letters.
«Если бы не природный космический телескоп, то свет от объекта, дошедший до Земли, был бы в 50 раз слабее. Открытие показывает, что сильно линзированные квазары действительно существуют, несмотря на то, что мы ищем их более 20 лет и никогда ранее не встречали на столь огромных расстояниях», – рассказывает Сяохуэй Фань, ведущий автор исследования из Аризонского университета (США).
Квазары – это чрезвычайно яркие ядра активных галактик. Мощное свечение таких объектов создается сверхмассивной черной дырой, окруженной аккреционным диском. Газ, падающий в космического монстра, выделяет невероятное количество энергии, которое можно наблюдать на всех длинах волн.
Обнаруженный объект, внесенный в каталог как J043947.08 + 163415.7 (кратко J0439+1634), не является исключением из этого правила – его яркость эквивалентна примерно 600 триллионам Солнц, а сверхмассивная черная дыра, которая создает ее, в 700 миллионов раз массивнее нашей звезды.
Однако в одиночку даже острому глазу «Hubble» не под силу рассмотреть столь яркий объект, находящийся на огромном удалении от Земли. И здесь ему на помощь приходят гравитация и счастливый случай. Тусклая галактика, расположенная прямо между квазаром и телескопом, изгибает свет от J0439+1634 и делает его в 50 раз ярче, чем он был бы без эффекта гравитационного линзирования.
Полученные таким образом данные показали, что, во-первых, квазар расположен на расстоянии 12,8 миллиарда световых лет от нас, а, во-вторых, его сверхмассивная черная дыра не только поглощает газ, но и провоцирует рождение звезд с поразительной скоростью – до 10 000 светил в год. Для сравнения, в Млечном Пути за этот период времени формируется всего одна звезда.
«Свойства и удаленность J0439+1634 делают его главной мишенью при исследовании эволюции далеких квазаров и роли сверхмассивных черных дыр в процессе звездообразования», – пояснил Фабиан Уолтер, соавтор исследования из Института астрономии общества Макса Планка (Германия).
Объекты, похожие на J0439+1634, существовали в эпоху реионизация молодой Вселенной, когда излучение молодых галактик и квазаров разогревало водород, остывший за 400 000 лет, прошедших с момента Большого взрыва. Благодаря этому процессу Вселенная превратилась из нейтральной плазмы в ионизированную. Однако до сих пор точно не ясно, какие объекты обеспечивали реионизирующие фотоны, и подобные открытому квазары могут помочь раскрыть давнюю тайну.
По этой причине команда продолжает собирать как можно больше данных о J0439+1634. В настоящее время она анализирует подробный 20-часовой спектр, полученный Очень большим телескопом Европейской южной обсерватории, который позволит им идентифицировать химический состав и температуру межгалактического газа в ранней Вселенной. Кроме этого для наблюдений будут привлечены массив радиотелескопов ALMA, а также будущий космический телескоп NASA «James Webb». С помощью собранных данных астрономы надеются рассмотреть окрестности сверхмассивной черной дыры в радиусе 150 световых лет и измерить влияние ее гравитации на газ и звездообразование.