Астрономы обнаружили самый далекий и самый старый источник радиоизлучения в известной Вселенной. Источником является квазар, расположенный в 13 миллиардах световых лет от Земли, выбрасывающий потоки частиц со скоростью, близкой к скорости света.
Квазары — одни из самых ярких объектов во Вселенной. Это объекты, которые внешне напоминают звезду, но на самом деле являются разновидностью активной галактики. Некоторые квазары испускают мощные струи электромагнитного излучения, особенно в радиодиапазоне, а также в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах.
Исследования ранней Вселенной
Квазары выбрасывают в космос огромное количество излучения, когда сверхмассивные черные дыры, движущие их центры, жестоко пожирают материю из аккреционного диска. Материя, падающая в черную дыру, может быть в тысячи раз ярче родительской галактики, которая, в конце концов, содержит сотни миллиардов звезд.
— Учитывая, что эти объекты настолько яркие, их можно наблюдать с очень большого расстояния. Такие галактики, как Млечный Путь, слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить и изучить с таких больших расстояний. Но джеты, подобные недавно обнаруженному, могут быть использованы для изучения Вселенной, когда она была очень молодой. Мы говорим о времени, когда формировались первые звезды и галактики», — говорит соавтор исследования Кьяра Маццуккелли из Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили.
Наблюдаемое астрономами излучение исходило именно от такого объекта — квазара, находящегося на расстоянии 12,7 миллиарда световых лет от нас. Это означает, что зафиксированное учеными излучение было испущено, когда возраст Вселенной составлял всего 780 миллионов лет. Описание записанного сигнала появилось в журнале The Astrophysical Journal.
Квазар, являющийся источником сигнала, был назван P172 + 18. Это не самый далекий объект такого типа, который был обнаружен. Исследователи и раньше замечали более далекие квазары, но этот — самый далекий, испускающий джеты преимущественно в радиодиапазоне. Примерно один из 10 квазаров излучает джет такого типа, поэтому такие объекты называют «радиогромкими» квазарами.
Сверхмассивные черные дыры
В центре P172+18 находится сверхмассивная черная дыра с массой 300 миллионов солнечных масс, которая поглощает окружающую материю с невероятной скоростью. — Черная дыра поглощает материю очень быстро, увеличивая свою массу с одной из самых высоких скоростей за всю историю наблюдений, признал Маццуккелли.
Ученые давно задаются вопросом, как сверхмассивные черные дыры могли так быстро вырасти и достичь такой огромной массы на заре существования Вселенной? Это один из ключевых вопросов в астрономии сегодня. Ученые считают, что джеты могут быть одним из механизмов, ускоряющих рост черных дыр и, таким образом, влияющих на эволюцию галактик.
— Теоретические исследования говорят о том, что наличие джетов радиоизлучения может увеличить скорость, с которой черная дыра поглощает материю, что означает, что они могут позволить черной дыре расти гораздо быстрее, что, в свою очередь, может объяснить, почему черные дыры выросли до таких больших размеров еще в ранней Вселенной. В то же время радиоизлучение может влиять на галактику, окружающую квазар, и на способ образования звезд, добавил Маццуккелли.
Jets
Ученые считают, что существует связь между быстрым ростом черных дыр и интенсивными радиоизлучениями. Они могут нарушить движение газов и пыли, вращающихся в аккреционном диске вокруг черных дыр, что, в свою очередь, может увеличить скорость их падения дальше вглубь черных дыр, за горизонт событий, точку невозврата. Этот тип исследования может дать важные сведения о том, как черные дыры в ранней Вселенной выросли до сверхмассивных размеров так быстро после Большого взрыва.
Маццуккелли описал квазары как «факелы», расположенные очень далеко и освещающие определенное время и пространство в истории Вселенной. Каждый вновь обнаруженный квазар показывает еще одну точку на временной шкале между Большим взрывом и Вселенной, которую мы видим сегодня. Исследователь подчеркнул, что таких объектов может быть гораздо больше, и они обязательно будут найдены, возможно, даже более отдаленные, чем этот.
