Открытие квазара проливает свет на быстрый рост ранней Вселенной
Рентгеновские наблюдения J1429+5447 с помощью Chandra (слева) и NuSTAR (справа). Все панели показывают один и тот же регион. Автор: The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ad94ee
Группа астрономов под руководством Йельского университета обнаружила интенсивно становящийся и тускнеющий квазар, который может помочь объяснить, как некоторые объекты в ранней Вселенной росли с чрезвычайно ускоренной скоростью.
Открытие, о котором было объявлено 14 января на зимнем заседании Американского астрономического общества, является самым далеким объектом, обнаруженным рентгеновским космическим телескопом NuSTAR (запущенным в 2012 году), и одним из самых «переменных» квазаров, когда-либо обнаруженных.
The Astrophysical Journal (с англ. — «Астрофизический Журнал», сокр. ApJ, Astrophys. J.) — научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Основан в 1895 году астрономами Джорджем Хейлом и Джеймсом Килером. Википедия
Квазары являются одними из самых старых и ярких объектов во Вселенной. Образованные из активных галактических ядер (AGN) — областей в центре галактик, куда черная дыра втягивает материю, — квазары испускают электромагнитное излучение, которое можно обнаружить в радио-, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Эта «видимость» сделала квазары полезными прокси-серверами для попыток понять структуру и эволюцию космоса.
Например, астрономы изучают квазары, чтобы изучить реионизацию — период менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, когда электрически нейтральные атомы водорода стали заряженными, а первое поколение звезд осветило Вселенную.
Чёрная дыра́ — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он представляет собой сферу с радиусом Шварцшильда, который считается характерным размером чёрной дыры.
Теоретическая возможность существования данных областей пространства-времени следует из некоторых точных решений уравнений Эйнштейна, первое из которых было получено Карлом Шварцшильдом в 1915 году. Википедия
Для исследования ученые сравнили наблюдения NuSTAR далекого квазара, обозначенного как J1429+5447, с несвязанными наблюдениями, проведенными четырьмя месяцами ранее рентгеновским телескопом Chandra. Исследователи обнаружили, что рентгеновское излучение квазара удвоилось за это очень короткое время (из-за релятивистских эффектов четыре месяца на Земле соответствовали всего двум неделям для квазара).
«Этот уровень рентгеновской изменчивости с точки зрения интенсивности и скорости является экстремальным», — сказала Мег Урри, профессор физики и астрономии имени Израиля Мансона на факультете искусств и наук Йельского университета и соавтор исследования.
«Это почти наверняка объясняется струей, направленной на нас — конусом, в котором частицы переносятся на расстояние до миллиона световых лет от центральной сверхмассивной черной дыры. Поскольку струя движется почти со скоростью света, эффекты специальной теории относительности Эйнштейна ускоряют и усиливают изменчивость».
Исследователи заявили, что их выводы предлагают важную, крайне необходимую информацию для астрономов, изучающих реионизацию. Это также может указать астрономам на других кандидатов в сверхмассивные черные дыры из ранней Вселенной.
«Обнаружение большего количества сверхмассивных черных дыр, которые потенциально являются носителями джетов, поднимает вопрос о том, как эти черные дыры стали такими большими за столь короткий промежуток времени, и какова может быть их связь с механизмами запуска джетов», — сказал Маркотулли.
Больше информации: Lea Marcotulli et al, NuSTAR Observations of a Varying-flux Quasar in the Epoch of Reionization, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ad94ee
Источник: Yale University
0 комментариев