Двухпанельное изображение квазара 3C 273, полученное с помощью различных инструментов Хаббла. Верхняя панель представляет собой изображение 3C 273 в формате WFPC2. Оно выглядит как ярко-белая автомобильная фара. Это линейная оранжево-белая дымчатая структура, простирающаяся до положения «4 часа», внегалактическая струя, запущенная из квазара в центре черной дыры невидимой галактики. Под заголовком находится цветовой ключ, указывающий, какие фильтры использовались для создания изображения, а также цвет, связанный с каждым фильтром: F450W — синий, F606W — оранжевый. Стрелки компаса в правом нижнем углу указывают ориентацию изображения на небе; Северная стрелка указывает на 11 часов; Восточная стрелка указывает на 8 часов. Масштабная полоса в левом нижнем углу показывает «182 000 световых лет» на «15 угловых секунд». Изображение коронографа STIS в нижней части примерно соответствует изображению WFPC2, но в синих тонах. Черный круг блокирует яркий свет квазара. Рядом с черной дырой можно увидеть нитевидный материал синего цвета. Внегалактический джет все еще виден. Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, Бин Рен (Университет Лазурного берега/CNRS)
Астрономы использовали уникальные возможности космического телескопа «Хаббл» НАСА, чтобы ближе, чем когда-либо прежде, заглянуть в пасть энергичной гигантской черной дыры, питающей квазар. Квазар — это галактический центр, который ярко светится, в то время как черная дыра поглощает материал в своем непосредственном окружении.
По словам Бин Рена из обсерватории Лазурного берега и Университета Лазурного берега в Ницце, Франция, новые изображения окрестностей квазара, полученные Хабблом, показывают много «странных вещей». «У нас есть несколько капель разного размера и загадочная L-образная нитевидная структура. И все это находится в пределах 16 000 световых лет от черной дыры».
Некоторые из объектов могут быть небольшими галактиками-спутниками, окружающими черную дыру, обеспечивающими материалы, которые накапливаются в центральной сверхмассивной черной дыре и питают яркий маяк.
«Благодаря наблюдательным возможностям Хаббла мы открываем новую дверь к пониманию квазаров», — сказал Рен. «Мои коллеги в восторге, потому что они никогда не видели столько деталей».
Квазары имеют звездообразную форму и представляют собой точечные источники света на небе (отсюда и название квазизвездного объекта). Квазар в новом исследовании, 3C 273, был первым квазаром, обнаруженным астрономом Маартеном Шмидтом в 1963 году. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysicals.
На расстоянии 2,5 миллиардов световых лет она была слишком далеко, чтобы быть звездой. Должно быть, она была более энергичной, чем когда-либо можно было себе представить, ее светимость более чем в десять раз превышала яркость самых ярких гигантских эллиптических галактик. Это открыло дверь к неожиданной новой загадке в космологии: что движет таким огромным производством энергии? Вероятным виновником был материал, скопившийся на черной дыре.
В 1994 году новый, острый взгляд Хаббла показал, что окружающая среда вокруг квазаров гораздо сложнее, чем предполагалось на первый взгляд. Изображения свидетельствуют о галактических столкновениях и слияниях квазаров и галактик-компаньонов с падением обломков на сверхмассивные черные дыры. Это вновь разжигает гигантские черные дыры, питающие квазары.
Изображение предоставлено: ЕКА/Информационный центр Хаббла
Для Хаббла смотреть на Квазар 3C 273 — это все равно, что смотреть прямо в ослепляющую фару автомобиля и пытаться увидеть муравья, ползающего по краю вокруг него. Квазар излучает в тысячу раз больше энергии, чем звезды галактики.
Один из ближайших к Земле квазаров, 3C 273, находится на расстоянии 2,5 миллиардов световых лет от нас. (Если бы он находился очень близко, в нескольких десятках световых лет от Земли, он казался бы таким же ярким, как Солнце на небе.) Инструмент STIS Хаббла может служить коронографом для блокировки света от центральных источников, подобно Луне, которую он блокирует. Яркий свет Солнца во время полного солнечного затмения.
Астрономы использовали STIS, чтобы выявить пылевые диски вокруг звезд, чтобы понять формирование планетных систем, а теперь они могут использовать STIS, чтобы лучше понять родительские галактики квазаров. Коронограф Хаббла позволил астрономам приблизиться к черной дыре в восемь раз ближе, чем когда-либо прежде.
Ученые получили редкую возможность увидеть внегалактическую струю материала квазара длиной 300 000 световых лет, мчащуюся в космосе почти со скоростью света. Сравнивая данные коронографии STIS с архивными изображениями STIS с разницей в 22 года, команда Рена пришла к выводу, что реактивный самолет движется тем быстрее, чем дальше он находится от гигантской черной дыры.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
«Благодаря тонким пространственным структурам и движению луча Хаббл преодолел разрыв между мелкомасштабной радиоинтерферометрией и крупномасштабными наблюдениями с помощью оптических изображений, и поэтому мы можем сделать наблюдательный шаг к более полному пониманию морфологии хозяина квазара. »
«Наша предыдущая точка зрения была очень ограниченной, но Хаббл позволяет нам детально понять сложную морфологию квазара и галактические взаимодействия. В будущем дальнейшее изучение 3C 273 в инфракрасном свете с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба может дать нам дополнительные подсказки», — сказал Рен.
По небу разбросано не менее 1 миллиона квазаров. Они являются полезными фоновыми прожекторами для различных астрономических наблюдений. Квазары стали наиболее распространены примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва, когда столкновения галактик стали более частыми.
Информация от: ЕКА/Информационным центром Хаббла.
