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!
0
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0