Астрономы совершили прорывное открытие, обнаружив самый удалённый из известных квазаров — активное ядро галактики, питаемое сверхмассивной чёрной дырой. Этот объект, получивший обозначение J0313-1806, находится на расстоянии около 13 миллиардов световых лет от нас. Учёные из Института Аризоны подсчитали, что он сформировался, когда возраст Вселенной составлял всего 670 миллионов лет, что ставит под сомнение существующие теории образования подобных космических гигантов. Давайте разберёмся, почему это открытие так важно для понимания эволюции галактик.
Что показало исследование
Самый далекий квазар во Вселенной, полностью сформовавшийся примерно через 670 млн лет после Большого взрываКвазары — это невероятно яркие космические объекты. Их энергия рождается, когда материя, падающая на сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики, формирует раскалённый аккреционный диск. Обнаруженный квазар поражает своими масштабами: его масса эквивалентна 1,6 миллиардам Солнц, а светимость в тысячу раз превышает яркость всей нашей галактики Млечный Путь. Такие характеристики указывают на аномально быстрый рост, который сложно объяснить классическими моделями.
Существующие теории предполагают, что сверхмассивные чёрные дыры рождаются из коллапсирующих звёздных скоплений и постепенно набирают массу. Однако J0313-1806 появился слишком рано и вырос слишком быстро для этого сценария. Астрономы предполагают альтернативный путь: прямое коллапсирование огромных облаков первичного холодного водородного газа, минуя стадию звёзд. Расчёты показывают, что даже при максимально возможной скорости роста его зародыш должен был иметь массу не менее 10 000 солнечных.
Мнение эксперта: Сяохуэй Фань
Квазар, обнаруженный астрономами«Скорее всего, зародыш этой чёрной дыры образовался по иному механизму, — поясняет профессор Сяохуэй Фань, соавтор исследования. — Речь идёт о прямом коллапсе огромного объёма первичного холодного водородного газа. Для этого не требуются готовые звёзды в качестве строительного материала. Это, по-видимому, единственный способ, позволяющий объяснить, как квазар достиг таких колоссальных размеров за столь короткое по космическим меркам время. Именно это делает его бесценным объектом для наблюдения».
Квазары как регуляторы звёздообразования
Большая антенная решётка Атакамы (ALMA) в ЧилиИзучение квазаров — это уникальная возможность заглянуть в юность Вселенной и увидеть процессы, которые сегодня уже затухли. Современные астрофизические модели отводят центральным чёрным дырам ключевую роль в эволюции галактик: именно они могут останавливать рождение новых звёзд.
Действуя как мощнейшие космические «паяльные лампы», квазары своими колоссальными выбросами энергии и вещества (джетами и ветрами) буквально выдувают из родной галактики холодный газ — основное сырьё для формирования звёзд. Этот процесс называют «гашением» галактики.
«Мы знаем, что сверхмассивные чёрные дыры лишают крупные галактики возможности формировать звёзды. Мы наблюдаем это «гашение» в относительно близкой к нам Вселенной, но не знали, насколько рано оно началось, — отмечают исследователи. — Обнаруженный квазар J0313-1806 — это самое раннее на сегодня свидетельство того, что процесс торможения звёздообразования мог быть запущен в космической истории чрезвычайно рано».
Для сравнения: чёрная дыра в центре Млечного Пути сейчас почти неактивна, а наша галактика производит звёзды общей массой около одной солнечной в год. В то же время галактика-хозяин квазара J0313-1806 формирует около 200 солнечных масс звёзд ежегодно, что указывает на её бурный рост.
Выводы учёных
Квазар в дальнем космосе«Такая высокая скорость звёздообразования говорит о том, что родительская галактика квазара переживает период чрезвычайно быстрого роста», — комментирует доктор Файги Ван, ведущий автор исследования.
«Вероятно, мы наблюдаем квазар в активной фазе, когда он ещё «строит» свою сверхмассивную чёрную дыру, — добавляет Сяохуэй Фань. — Со временем мощное излучение и ветра от квазара нагреют и вытолкнут из галактики весь холодный газ. Тогда чёрной дыре просто нечего будет «есть», и её рост остановится. Это наглядное свидетельство того, как росли самые первые массивные галактики и их центральные двигатели».
Планы на будущее
Самый дальний квазар, известный наукеУчёные не собираются останавливаться на достигнутом. Их цель — найти другие квазары той же эпохи, чтобы получить более полную картину. Наблюдения продолжаются с помощью антенной решётки ALMA в Чили, которая позволяет с высокой точностью измерять расстояния. Большие надежды исследователи возлагают на космический телескоп имени Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на ближайшее время. С его помощью они надеются раскрыть новые секреты квазаров. Результаты этого открытия были представлены на конференции Американского астрономического общества и опубликованы в авторитетном журнале Astrophysical Journal Letters.
А вы знали о существовании квазаров во Вселенной?
Если понравилась статья, ставьте лайк!
Больше интересных статей здесь: Звезды.
Источник статьи: Космические паяльные лампы: учёные установили взаимосвязь между деятельностью квазаров и жизнью галактик.