Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Как создаются корма для животных
Космос

Обнаружен самый далекий квазар во Вселенной

National Geographic Россия
13 января 2021
_-.jpg
Квазар J0313-1806 в представлении художника
Фото: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva
Он находится на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли.

Квазары — это одни из самых ярких объектов в видимой Вселенной. Термин квазар образовался от английских слов quasi-stellar и radiosource и дословно означает «похожий на звезду радиоисточник». По современным представлениям, квазары представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество, формируя аккреционный диск.

Этот аккреционный диск и является источником излучения, иногда в десятки и сотни раз превышающего суммарную мощность всех звезд таких галактик, как Млечный Путь. До нынешнего момента наиболее удаленным обнаруженным квазаром являлся ULAS J1342+0928. Свет, наблюдаемый от этого квазара, был испущен, когда Вселенной было всего 690 миллионов лет (согласно модели ΛCDM, возраст Вселенной составляет 13,799 ± 0,021 миллиарда лет). Однако теперь астрономы обнаружили более далекий квазар. 

Группа исследователей из Университета Аризоны объявила об открытии квазара, получившего обозначение J0313-1806. Он находится на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли в созвездии Эридана и был рожден всего через 670 миллионов лет после Большого взрыва. Ученые также обнаружили свидетельства горячего квазарного ветра, дующего из сверхмассивной черной дыры в центре J0313-1806 со скоростью 20 процентов от скорости света.

«Это самое раннее свидетельство того, как сверхмассивная черная дыра влияет на родительскую галактику. Из наблюдений за менее далекими галактиками мы знаем, что это должно было произойти, но мы никогда не видели, чтобы это происходило так рано во Вселенной», — Файги Ван, соавтор исследования из Обсерватории Стюарда в Астрономическом факультете Университета Аризоны.

Ядро J0313-1806 аккрецирует материал со скоростью 25 солнечных масс в год, но квазар находится так далеко, что только объединенная мощь самых мощных телескопов смогла обнаружить его как инфракрасную точку на заре времен.

Затем для более детального изучения использовалась Атакамская большая [антенная] решётка миллиметрового диапазона (ALMA) в Чили. В совокупности эти наблюдения показывают самый далекий квазар, опередивший предыдущего рекордсмена ULAS J1342+0928 на 20 миллионов лет.

Сверхмассивная черная дыра квазара ULAS J1342+0928 насчитывает 800 миллионов солнечных масс, однако новооткрытый квазар превзошел эти показатели ровно вдвое. Команда подсчитала, что даже если сверхмассивная черная дыра J0313-1806 образовалась примерно через 100 миллионов лет после Большого взрыва и росла настолько быстро, насколько позволяет моделирование, она все равно должна была начинаться с массы не менее 10000 солнечных. Поэтому авторы работы полагают, что эта черная дыра была образована иным образом.

«В данном случае речь идет о том, что огромное количество первичного холодного газообразного водорода прямо коллапсировало в зародышевую черную дыру», — Сяохуэй Фань, соавтор исследования.

Есть и другие причины, по которым J0313-1806 является интересным объектом. Скорость звездообразования в нем составляет около 200 солнечных масс в год, что позволяет классифицировать квазар как-то, что мы называем галактикой со вспышкой звездообразования. Это напряженный этап в жизни галактики; при таких высоких темпах исчерпание всего звездообразования — лишь вопрос времени.

В свою очередь, квазарный ветер — чрезвычайно горячая плазма, истекающая из аккреционного диска, вращающегося вокруг сверхмассивной черной дыры, — не помогает делу. Эти ветры удаляют из галактики холодный звездообразующий газ, который, как считается, в конечном итоге погасит звездообразование.

«Мы думаем, что эти сверхмассивные черные дыры стали причиной того, что многие из больших галактик в какой-то момент перестали образовывать звезды. Мы наблюдаем это гашение при более низких красных смещениях, но до сих пор мы не знали, насколько рано этот процесс начался в истории Вселенной. Этот квазар является самым ранним свидетельством того, что гашение могло происходить в очень ранние времена», — отмечает Фань.

Узнайте, как камера HiRISE сняла крупнейший каньон Солнечной системы.

рекомендации
Вода

Что такое «Речной дозор» и чем там занимаются школьники

Вода

Как использовать воду экологично: 10 простых советов

Карта, Россия

Россия из дома: фотосборник по итогам конкурса «National Geographic Россия»

None