Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Самый далекий обнаруженный квазар проливает свет на рост черных дыр

Самый далекий обнаруженный квазар проливает свет на рост черных дыр
Группа астрономов из Университета Аризоны наблюдала светящийся квазар в 13,03 миллиардах световых лет от Земли - самый далекий квазар, открытый на сегодняшний день. Квазар, датируемый 670 миллионами лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял всего 5% от нынешнего, содержит сверхмассивную черную дыру, эквивалентную общей массе 1,6 миллиарду Солнц.


Помимо того, что это самый далекий и, соответственно, самый ранний из известных квазаров, этот объект является первым, демонстрирующим свидетельства истекающего ветра перегретого газа, выходящего из окрестностей черной дыры на пятой части скорости света. В дополнение к выявлению сильного ветра, вызываемого квазаром, новые наблюдения также показывают интенсивную активность звездообразования в галактике, где расположен квазар, формально обозначенный как J0313-1806.

Предыдущий рекордсмен среди квазаров молодой Вселенной был открыт 3 года назад. Команда Университета Аризоны также внесла свой вклад в это открытие. Считается, что квазары возникают в результате поглощения сверхмассивными черными дырами окружающей материи, такой как газ или даже целые звезды, в результате чего возникает водоворот перегретой материи, аккреционный диск, который вращается вокруг черной дыры. Из-за огромных энергий квазары являются одними из самых ярких источников в космосе, часто превосходя их родительские галактики.

Хотя J0313-1806 находится всего на 20 миллионов световых лет дальше, чем предыдущий рекордсмен, новый квазар содержит сверхмассивную черную дыру в 2 раза тяжелее. Это знаменует собой значительный прогресс космологии, поскольку обеспечивает самое сильное ограничение на образование черных дыр в ранней Вселенной.

«Это самое раннее свидетельство того, как сверхмассивная черная дыра влияет на галактику вокруг нее», - сказал ведущий автор статьи Фейдж Ван. «Из наблюдений за менее далекими галактиками мы знаем, что должно произойти, но мы никогда не видели, чтобы это происходило так рано во Вселенной».

Квазары, которые уже накопили миллионы, если не миллиарды солнечных масс в черных дырах в то время, когда Вселенная была еще очень молодой, представляют собой проблему для ученых, пытающихся объяснить, как они возникли, когда у них едва было на это время. Общепринятое объяснение образования черной дыры включает в себя взрыв звезды как сверхновой и коллапс в черную дыру. Когда такие черные дыры со временем сливаются, они теоретически могут вырасти в сверхмассивные черные дыры. Тем не менее, как и для создания пенсионного фонда за счет ежегодного вклада рубля каждый год, квазары в ранней Вселенной чем-то похожи на маленьких миллионеров, поэтому они должны были получить свою массу другими способами.


Недавно обнаруженный квазар стал новым эталоном, исключив две текущие модели образования сверхмассивных черных дыр за такие короткие сроки. В первой модели массивные звезды, состоящие в основном из водорода и лишенные большинства других элементов, составляющих более поздние звезды, включая металлы, образуют первое поколение звезд в молодой галактике и обеспечивают пищу зарождающейся черной дыре. Вторая модель включает в себя плотные звездные скопления, которые с самого начала коллапсируют в массивную черную дыру.

Квазар J0313-1806 может похвастаться черной дырой, слишком массивной, чтобы ее можно было объяснить вышеупомянутыми сценариями, по словам обнаружившей ее команды. Команда подсчитала, что если бы черная дыра образовалась уже через 100 миллионов лет после Большого взрыва и росла с максимально возможной скоростью, она должна была бы иметь как минимум 10 000 солнечных масс.

«Это говорит вам о том, что семя этой черной дыры должно было образоваться с помощью другого механизма», - сказал соавтор Сяохуэй Фань. «В данном случае речь идет о том, что огромное количество первичного холодного газообразного водорода прямо коллапсирует в зародыш черной дыры».

Поскольку для этого механизма не требуются полноценные звезды в качестве исходного материала, это единственный механизм, который позволил бы сверхмассивной черной дыре квазара J0313-1806 вырасти до 1,6 миллиарда солнечных масс на столь раннем этапе существования Вселенной. Это то, что делает новый рекордный квазар таким ценным, объяснил Фан.

«Если перейти к более низким красным смещениям, все модели смогут объяснить существование этих менее далеких и менее массивных квазаров», - сказал он. «Чтобы черная дыра выросла до размеров, которые мы видим в J0313-1806, она должна была начаться с зародыша черной дыры с массой не менее 10 000 солнечных масс, и это было бы возможно только в сценарии прямого коллапса».

Недавно обнаруженный квазар дает редкую возможность заглянуть в жизнь галактики на заре Вселенной, когда многие процессы формирования галактик, которые с тех пор замедлились или прекратились в галактиках, которые существовали гораздо дольше, все еще были в полном разгаре.

Согласно нынешним моделям эволюции галактик, сверхмассивные черные дыры, растущие в их центрах, могут быть основной причиной, по которой галактики в конечном итоге перестают производить новые звезды. Действуя как паяльная лампа космических размеров, квазары яростно взрывают свое окружение, эффективно очищая свою галактику от большей части холодного газа, который служит сырьем для образования звезд.

«Мы думаем, что эти сверхмассивные черные дыры были причиной того, что многие из больших галактик в какой-то момент перестали образовывать звезды», - сказал Фан. «Мы наблюдаем это «гашение» при более низких красных смещениях, но до сих пор мы не знали, насколько рано этот процесс начался в истории Вселенной. Этот квазар является самым ранним свидетельством того, что гашение могло происходить в очень ранние времена».

Измеряя светимость квазара, команда Вана подсчитала, что сверхмассивная черная дыра в его центре поглощает в среднем 25 Солнц в год по массе, что считается основной причиной того, что его высокоскоростной горячий плазменный ветер дует в галактику с релятивистской скоростью. Для сравнения, черная дыра в центре Млечного Пути в основном бездействует.

И в то время как Млечный Путь формирует звезды с неторопливой скоростью около одной солнечной массы каждый год, J0313-1806 производит 200 солнечных масс за тот же период времени.

«Это относительно высокая скорость звездообразования, аналогичная той, что наблюдается в других квазарах того же возраста, и это говорит о том, что родительская галактика растет очень быстро», - сказал Ван.

«Эти квазары, по-видимому, все еще находятся в процессе создания сверхмассивных черных дыр», - добавил Фан. «Со временем квазар нагревается и выталкивает весь газ из галактики, и тогда черной дыре больше нечего есть, она перестанет расти. Это свидетельство того, как растут самые ранние массивные галактики и их квазары».

Исследователи ожидают найти еще несколько квазаров того же периода времени, в том числе потенциальных новых рекордсменов. Ян и Фань наблюдали на 6,5-метровом телескопе Magellan Baade в обсерватории Лас-Кампанас в Чили в ночь открытия J0313-1806.

«Наш обзор квазаров охватывает очень широкое поле, позволяя сканировать почти половину неба», - сказал Ян. «Мы отобрали кандидатов, по которым продолжим более подробные наблюдения».

Исследователи надеются узнать больше о секретах квазара в ходе будущих наблюдений, особенно с помощью космического телескопа НАСА Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2021 год.

«С помощью наземных телескопов мы можем видеть только точечный источник», - сказал Ван. «Будущие наблюдения позволят более детально рассмотреть квазар, показать структуру его истечения и то, как далеко распространяется ветер в галактику, и это дало бы нам гораздо лучшее представление о его эволюционной стадии».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
2
Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

С испытательным манекеном на борту, капсула астронавтов Boeing впервые взлетела и пристыковалась к Международной космической станции в пятницу, что стало огромным достижением для компании после многих лет фальстартов.

С появлением Starliner НАСА, наконец, осознало свои давние усилия по доставке на космическую станцию капсул с экипажем от конкурирующих американских компаний.У SpaceX уже есть разбег. Компания Илона Маска провела такое же испытание три года назад и с тех пор запустила на космическую станцию 18 астронавтов, а также туристов.«Сегодня знаменательная день», — сообщил по радио астронавт НАСА Боб Хайнс ...
22.05.22 14:15
0
1
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
2
ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

Это был четвертый раз, когда ВВС США успешно запустили свое гиперзвуковое оружие быстрого реагирования (ARRW) AGM-183A с борта B-52H Stratofortress 14 мая 2022 года у побережья Южной Калифорнии после трех неудач.

Общий рост международной напряженности привел к тому, что гонка вооружений по созданию практических гиперзвуковых ракет набирает обороты, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее больше концентрировались на исследованиях, чем на развертывании. В этом нет ничего удивительного, потому что гиперзвуковое оружие изменит правила игры и изменит ход войны так, как не наблюдалось со времен разработки ...
18.05.22 17:01
0
4
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
2
Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

С испытательным манекеном на борту, капсула астронавтов Boeing впервые взлетела и пристыковалась к Международной космической станции в пятницу, что стало огромным достижением для компании после многих лет фальстартов.

С появлением Starliner НАСА, наконец, осознало свои давние усилия по доставке на космическую станцию капсул с экипажем от конкурирующих американских компаний.У SpaceX уже есть разбег. Компания Илона Маска провела такое же испытание три года назад и с тех пор запустила на космическую станцию 18 астронавтов, а также туристов.«Сегодня знаменательная день», — сообщил по радио астронавт НАСА Боб Хайнс ...
22.05.22 14:15
0
1
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
4
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
1
Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Чтобы не отключать свет на лунном аванпосте НАСА Artemis, Национальные лаборатории Сандия разрабатывает электрические микросети для управления распределением энергии от мини-ядерных реакторов лунной базы к различным жилым и вспомогательным объектам.

Стремление НАСА установить постоянное присутствие человека на Луне в качестве репетиции возможной миссии с экипажем на Марс ставит огромные инженерные задачи, из-за которых строительство Международной космической станции (МКС) выглядит как возведение сарая. Мало того, что лунная база будет в тысячу раз дальше от Земли, чем космическая лаборатория, это также потребует совершенно нового подхода к ре...
16.05.22 14:59
0