С помощью Очень большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) астрономы обнаружили и подробно изучили самый далекий из всех известных на сегодняшний день источников радиоизлучения, расположенный в 13 миллиардах световых лет от нас. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal (ссылка).
Художественное представление квазара P172+18
Квазары — это объекты очень высокой светимости, расположенные в центрах некоторых галактик. По современным представлениям, квазары представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество, формируя аккреционный диск.
Механизм их излучения связан с находящимися в них сверхмассивными черными дырами. При взаимодействии черной дыры с окружающим ее газом выделяется огромная энергия, что и позволяет астрономам регистрировать эти объекты, несмотря на огромные расстояния до них.
В статье сообщается об открытии самого далекого на сегодняшний день квазара P172+18, который испускает мощные джеты — потоки излучения в радиодиапазоне. Свет от него шел до нас около 13 миллиардов лет, и телескоп зафиксировал его таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял всего 780 миллионов лет.
Хотя известны и более далекие квазары, астрономы впервые получили явные свидетельства существования радиоджетов у квазара на таком раннем этапе истории Вселенной. Джеты есть примерно у десяти процентов квазаров — астрономы называют их "радио-громкими".
Ряд наблюдений с другими телескопами и приемниками, в том числе, с детектором X-shooter на ESO VLT позволил авторам глубже изучить характеристики квазара P172+18 — в частности, определить такие ключевые его параметры, как массу черной дыры и скорость поглощения ею окружающего ее вещества. Оказалось, что энергию излучения квазару дает черная дыра с массой около 300 миллионов солнечных масс, "пожирающая" газ в огромных количествах.
"Эта черная дыра очень быстро поглощает вещество, увеличивая свою массу со скоростью, присущей лишь очень малому количеству таких объектов во Вселенной", — приводятся в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории слова одного из авторов исследования Кьяры Маззуччелли (Chiara Mazzucchelli).
Авторы считают, что между быстрым ростом сверхмассивной черной дыры и присутствием мощных радио-джетов у таких квазаров, как P172+18, есть связь. По-видимому, джеты способны возбуждать газ вокруг черной дыры, увеличивая тем самым скорость выпадения газа на нее. Это объясняет, как именно черные дыры в ранней Вселенной смогли так быстро после Большого взрыва дорасти до сверхмассивных масштабов.
"По-моему, это великолепно — найти еще один строительный блок, позволяющий понять устройство первичной Вселенной", — говорит Маззуччелли.
Исследователи уверены, что этот радио-громкий квазар — лишь первый из многих объектов такого типа, лежащих, возможно, и на более далеких космологических расстояниях.
"Это открытие внушает оптимизм. Я надеюсь и верю, что установленный нами "рекорд расстояния" будет скоро побит", — отмечает еще один участник исследования Эдуардо Баньядос из Института астрономии Макса Планка в Германии.
