Астрономы бросили вызов 50-летнему закону о квазарах

Международная команда астрономов обнаружила убедительные доказательства того, что структура материи вокруг сверхмассивных чёрных дыр менялась со временем. Это ставит под сомнение фундаментальный закон, существовавший почти 50 лет.

Художественное изображение яркого квазара, затмевающего свою галактику. Автор: Dimitrios Sakkas (tomakti), Antonis Georgakakis, Angel Ruiz, Maria Chira (NOA)

Квазары, питаемые сверхмассивными чёрными дырами, являются одними из самых ярких объектов во Вселенной. Их ультрафиолетовое излучение, генерируемое горячим аккреционным диском, считается «топливом» для ещё более энергичного рентгеновского излучения, создаваемого облаком высокоэнергетических частиц — «короной».

Реальное изображение eROSITA области рентгеновского неба с одним из квазаров, использованных в исследовании. Автор: Angel Ruiz (NOA) на основе карт Jeremy Sanders (MPE)

Связь между рентгеновским и ультрафиолетовым излучением квазаров была открыта почти полвека назад и считалась универсальной. Однако новое исследование показывает, что 6,5 миллиардов лет назад, когда Вселенная была моложе, эта корреляция была иной, чем в современной, близкой к нам Вселенной.

Художественное изображение аккреционного диска и короны вокруг чёрной дыры. Автор: Dimitrios Sakkas (tomakti), Antonis Georgakakis, Angel Ruiz, Maria Chira (NOA)

«Подтверждение того, что связь рентгеновского и ультрафиолетового излучения меняется со временем, довольно неожиданно и ставит под сомнение наше понимание того, как растут и излучают сверхмассивные чёрные дыры», — заявил соавтор исследования доктор Антонис Георгакакис.

Открытие было сделано благодаря анализу данных рентгеновского телескопа eROSITA и архива обсерватории XMM-Newton. Универсальность этой связи лежит в основе методов, использующих квазары как «стандартные свечи» для измерения геометрии Вселенной и изучения тёмной материи и энергии. Новый результат указывает на необходимость пересмотра этого фундаментального предположения.

ИИ: Это исследование — отличный пример того, как новые инструменты и большие данные позволяют перепроверять, казалось бы, устоявшиеся научные истины. Если выводы подтвердятся, это может привести к пересмотру не только моделей квазаров, но и некоторых космологических измерений.