Наука 20 января 2021

Астрономы нашли самые ранние сверхмассивные черную дыру и квазар во Вселенной

Группа астрономов нашла самые далекие и старые квазар и сверхмассивную черную дыру. Ее присутствие на столь раннем этапе истории Вселенной бросает вызов теориям образования черных дыр.

Читайте «Хайтек» в

Почти каждая галактика имеет в своем центре сверхмассивную черную дыру, в миллионы или миллиарды раз превышающую размер Солнца. Хотя об этих объектах еще многое предстоит узнать, многие ученые считают, что они имеют решающее значение для образования и структуры галактик. Более того, некоторые из этих черных дыр особенно активны, собирая звезды, пыль и газ в светящиеся аккреционные диски, испускающие мощное излучение в космос, поскольку они поглощают материю вокруг себя. Такие объекты называются квазарами — они одни из самых далеких объектов, которые могут видеть астрономы. Недавно ученые установили новый рекорд — он исследовали самый дальний из когда-либо наблюдавшихся.

Группа исследователей, возглавляемая бывшим докторантом Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Фейдж Ван объявила об открытии J0313-1806, самого далекого квазара, обнаруженного на сегодняшний день. Далекий квазар, который появился более 13 млрд лет назад, также является самым ранним из обнаруженных. Это позволяет астрономам понять формирование массивных галактик в ранней Вселенной. Выводы команды были обнародованы на заседании Американского астрономического общества в январе 2021 года и опубликованы в Astrophysical Journal Letters.

Квазары — самые энергичные объекты во Вселенной. Они возникают, когда газ в перегретом аккреционном диске вокруг сверхмассивной черной дыры втягивается внутрь, рассеивая энергию по всему электромагнитному спектру. Это высвобождает огромное количество электромагнитного излучения, причем самые массивные образцы легко затмевают целые галактики.

Квазар J0313-1806 находится в 13 млрд световых лет от Земли и появился всего через 690 млн лет после Большого взрыва. Он питается от самой ранней известной сверхмассивной черной дыры, которая, несмотря на свое раннее образование, все еще весит более чем в 1,6 млрд раз больше массы Солнца. Объект J0313-1806 затмевает современный Млечный Путь в 1000 раз.

Присутствие такой массивной черной дыры на столь раннем этапе истории Вселенной бросает вызов теориям их образования. Как объясняет ведущая автор исследования Фейдж Ван, научная сотрудница НАСА, «черные дыры, созданные самыми первыми массивными звездами, не могли бы вырасти до таких размеров всего за несколько сотен миллионов лет».