Астрономія
Астрономія

Астрономи відшукали найвіддаленіший радіоголосний квазар

Дослідники зафіксували квазар P172+18 із червоним зсувом z = 6.823 та визнали його найвіддаленішим серед радіоголосних. Він існував, коли вік Всесвіту становив лише 780 мільйонів років. Стаття про це надрукована у журналі The Astrophysical Journal.

ESO / M. Kornmesser

ESO / M. Kornmesser

Що відомо про радіоголосні квазари?

Квазари — це дуже яскраві об'єкти, які лежать у центрі деяких галактик і пов’язані з надмасивними чорними дірами. Коли чорна діра роздирає навколишній газ, виділяється енергія, що дозволяє астрономам помітити їх навіть на великих відстанях. Проте сильне радіовипромінювання є рідкісним або принаймні короткочасним явищем для таких об’єктів. Його демонструють лише близько 10% від усіх квазарів незалежно від того, наскільки вони віддалені від Землі у просторі й часі. Такі квазари називаються радіоголосними. Їхнє радіовипромінювання створюють релітивістські струмені, або джети. Вважається, що такі радіострумені відіграють ключову роль у ранньому зростанні надмасивних чорних дір та коеволюції надмасивних чорних дір і галактик, у яких вони знаходяться. Астрономів особливо цікавлять радіоголосні квазари із вискоим значенням червоного зсуву. І хоча кількість астрономічних об'єктів, відомих у межах першого мільярда років існування Всесвіту останнім часом різко зросла, виявлення джерел сильного радіовипромінювання із високим червоним зсувом лишається важким завданням. Так, серед 200 раніше відомих квазарів, значення червоного зсуву для яких становить більше 6, лише три були радіоголосними.

Що відшукали астрономи?

Дослідники знайшли новий радіоголосний квазар P172+18. Значення червоного зсуву для нього становить z = 6.823, тобто він є найвіддаленішим серед наразі зафіксованих. Об’єкт настільки далекий, що світло від нього подорожувало близько 13 мільярдів років, перш ніж дійти до Землі. Астрономи побачили його таким, яким він був, коли вік Всесвіту складав приблизно 780 мільйонів років. Маса його чорної діри становить 290 мільйонів сонячних мас. Акреція матеріалу на чорну діру відбувається так швидко, що P172+18 демонструє одні з найбільших темпів зростання серед квазарів. Міжзоряне середовище іонізоване на відстані у шість мегапарсек (19,5 мільйонів світлових років) навколо квазара. Це дає астрономам підстави вважати, що тривалість життя P172+18 перевищує середній час існування квазарів із високим червоним зсувом.

ESO, M. Kornmesser, L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger / YouTube

Крім того, астрономи відшукали друге радіоджерело, яскарвість якого порівняна з яскравістю квазара, на відстані лише 120 кілопарсек (390 тисяч світлових років) від нього. Проте вони не змогли зафіксувати його аналоги в оптичному або ближньому інфрачервоному діапазоні. Потрібні подальші подальші дії, щоб встановити, чи ці два джерела є фізично пов’язаними.

Дослідники продовжують шукати далекі квазари, щоб дізнатися більше про еволюцію Всесвіту. Так, нещодавно «Чандра» побачила найвіддаленіший рентгенівський джет у квазара, а найбільш далекий серед усіх наразі зафіксованих квазарів продемонстрував неочікувано велику чорну діру. Крім того, науковці встановили зв’язок релятивістських струменів із короною надмасивної чорної діри та дізналися, що нові джети зробили квазари радіоголосними лише за кілька десятиліть.

червоного зсуву
Випромінювання, створене віддаленими об’єктами, змінює довжину своїх хвиль внаслідок прискореного розширення Всесвіту. Таке явище отримало назву червоного зсуву. Чим більше його значення, тим далі у просторі та часі знаходиться об’єкт