Квазар (астрономия)

В мире астрономии произошло необычайно знаменательное событие: учёные открыли квазар, испускающий гигантский радиоджет в неизмеримое космическое пространство, в эпоху, когда Вселенная была еще совсем юной.

Квазар, получивший обозначение J1601+3102, представляет собой ярчайшее и активно функционирующее ядро галактики, расположенное на значительном удалении около 12,5 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие позволяет нам наблюдать объект в его первоначальном состоянии, существовавшем менее чем через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, в период, когда Вселенной было всего 9% от её нынешнего возраста, равного 13,8 миллиарда лет.

Наиболее поразительным аспектом этого открытия является гигантский радиоджет, производимый квазаром. Этот космический «фонтан» простирается как минимум на 200 000 световых лет, что вдвое превышает диаметр нашего Млечного Пути. «Обнаружение столь мощного радиоджета в ранней Вселенной — это настоящая сенсация,» — отмечает ведущий автор исследования, Аннек Глоудеманс из NOIRLab.

Радиоджеты представляют собой потоки заряженных частиц, движущихся с колоссальными скоростями, близкими к скорости света, и излучающих радиоволны. Они формируются вблизи сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах активно работающих галактик. В случае J1601+3102 масса центральной черной дыры оценивается приблизительно в 1,3 миллиарда солнечных масс.

Открытие стало возможным благодаря использованию ряда передовых телескопов. Первоначально объект был выявлен Европейским низкочастотным радиотелескопом LOFAR, который зарегистрировал необычно яркий радиоисточник. Последующие наблюдения с помощью телескопа Gemini North в ближнем инфракрасном диапазоне и телескопа Hobby-Eberly в видимом свете позволили точно определить расстояние до объекта и подтвердить его природу как квазара.

Исследователи подчеркивают, что наличие столь мощного радиоджета у квазара в ранней Вселенной может пролить новый свет на процессы формирования и эволюции галактик в первые миллиарды лет после Большого взрыва.

Одним из ключевых вопросов, которые поставило перед учеными это открытие, является механизм формирования столь мощных джетов в юной Вселенной. Согласно современным теориям, для создания таких структур необходимо сочетание нескольких факторов, включая высокую скорость вращения черной дыры и наличие мощного магнитного поля.

Интересно, что J1601+3102 является не только самым удаленным, но и одним из самых мощных радиоквазаров, известных на сегодняшний день. Его светимость в радиодиапазоне превышает светимость типичных квазаров того же возраста в сотни раз. Это указывает на то, что в ранней Вселенной могли существовать условия, особенно благоприятные для формирования таких экстраординарных объектов.

Открытие J1601+3102 также поднимает вопросы о роли квазаров в реионизации Вселенной — процессе, в ходе которого первое поколение звезд и галактик ионизировало нейтральный водород, заполнявший космическое пространство. Мощное излучение квазаров, подобных J1601+3102, могло сыграть значительную роль в этом процессе.

Учёные также отмечают, что открытие столь мощного радиоквазара в ранней Вселенной может указывать на необходимость пересмотра некоторых теорий формирования и роста сверхмассивных черных дыр. Традиционные модели предполагают, что для образования таких массивных объектов и связанных с ними мощных джетов необходимо значительно больше времени.

Черные дыры и квазары — одни из самых загадочных объектов в космосе.

Черные дыры — здесь гравитация настолько сильная, что ничего не может вырваться из их «плену», даже свет. Они образуются, когда очень большие звезды исчерпывают свое топливо и взрываются. Вокруг черной дыры обычно есть аккреционный диск из газа, который сильно нагревается и светится.

Квазары — это яркие и мощные источники света, здесь скрываются черные дыры, но они настолько сильные, что излучают невероятное количество энергии — намного больше, чем все звезды в нашей галактике!

Эти два явления до сих пор поражают ученых.

Основное отличие: черная дыра — это просто объект с сильной гравитацией, а квазар — это черная дыра, которая активно поглощает и излучает энергию, делая себя очень ярким.

Самые известные черные дыры и квазары:

1) Стрелец A — эта черная дыра расположена в центре нашей галактики и имеет массу около 4 миллионов раз больше массы Солнца. Она была впервые обнаружена с помощью наблюдений за движением звезд вокруг нее.

2) TON 618 — это квазар, в центре которого находится сверхмассивная черная дыра. Он известен своей исключительной яркостью и размером. Это один из самых мощных и удаленных квазаров, находящийся на расстоянии около 10,4 миллиардов световых лет от нас. Черная дыра в его центре имеет массу около 66 миллиардов солнечных масс, что делает ее одной из самых крупных известных черных дыр. TON 618 был открыт в 1957 году и до сих пор является объектом для глубоких исследований.

3) Phoenix A — это галактика, в центре которой расположена сверхмассивная черная дыра, также являющаяся квазаром. Она находится на расстоянии примерно 5,7 миллиардов световых лет от Земли. В центре Phoenix A находится одна из самых массивных черных дыр, с оценочной массой порядка 100 миллиардов солнц, а возможно, даже превышающей эту массу. Этот квазар — один из ярчайших в своей категории и выделяется на фоне других космических объектов своей огромной энергией.

Сравнение Стрелец А с M87(черная дыра в центре галактике M87), очень похожи, хотя из разных галактик.

Сравнение Phoenix A с Ton 618 и другими объектами космоса, очень популярные в интернете.