Термин квазар происходит от квазизвездные объектыимя, которое отражало нашу неуверенность в их природе. Первые квазары были открыты исключительно благодаря их радиоизлучению, без соответствующих визуальных объектов. Это удивительно, поскольку квазары сияют светом триллионов звезд.
В ходе недавних наблюдений «Хаббл» исследовал исторический квазар под названием 3C 273, первый квазар, связанный с визуальным объектом.
Маартен Шмидт был астрономом Калифорнийского технологического института, который впервые связал радиоизлучение 3C 273 с визуальным объектом еще в 1963 году. В то время в доступные мощные телескопы он выглядел как звезда, хотя его свет имел красное смещение. Открытие Шмидта показало нам истинную природу этих необычных объектов, и теперь мы знаем около миллиона квазаров.
Квазар — это чрезвычайно яркое активное галактическое ядро (АЯГ), питаемое сверхмассивной черной дырой (СМЧД) в центре галактики. Вокруг СМЧД образуются аккреционные газовые диски, а закрученный газ нагревается и выделяет электромагнитную энергию. Лишь небольшой процент галактик имеет квазары, и их светимость может быть в тысячи раз больше, чем у такой галактики, как Млечный Путь.
3C 273 находится на расстоянии около 2,5 миллиардов световых лет и является самым далеким объектом, видимым в домашний телескоп. Недавно «Хаббл» сделал лучший снимок квазара, раскрыв ранее невидимые детали его окрестностей.
Ослепительный свет квазара затрудняет различение его окружения. Однако астрономы нашли способ использовать спектрограф изображений космического телескопа Хаббла (STIS) для проведения коронографических наблюдений региона. Коронограф позволил астрономам приблизиться к черной дыре в восемь раз ближе, чем когда-либо прежде.
Исследователи обнаружили новую основную струю, основную каплю и другие капли меньшего размера. Их результаты изложены в исследовательском письме под названием «Главная галактика 3C 273 с коронографией космического телескопа Хаббл». Она опубликована в журнале «Астрономия и астрофизика», а ее ведущим автором является Бин Рен, который также связан с Калифорнийским технологическим институтом.
Заблокировав ослепляющий свет квазара, Хаббл смог лучше изучить его окрестности. Астрономы обнаружили странные волокна, доли и загадочную L-образную структуру. Все это, вероятно, является результатом того, что сверхмассивная чёрная дыра пожирает маленькие галактики.
«Мы обнаружили более симметричный компонент ядра, CC, для родительской галактики 3C 273, в дополнение к подтверждению существующих крупномасштабных асимметричных компонентов IC и OC, которые ранее были идентифицированы в коронографии HST/ACS от Martel et al. (2003)», — объясняют авторы в своем исследовательском письме.
«С помощью коронографических наблюдений STIS мы также идентифицируем компонент основного пятна (CB), а также другие объекты, подобные точечным источникам, после удаления изофот из родительской галактики», — продолжают авторы. «Природа вновь идентифицированных компонентов, а также объектов, подобных точечным источникам, потребует наблюдений с других телескопов для дальнейшего изучения».
Существуют также нитевидные структуры к северо-востоку, востоку и западу от ядра галактики. Они простираются на расстояние до 10 килопарсеков (32 600 световых лет) от ядра. Авторы объясняют, что они похожи на структуры, наблюдаемые в других галактиках, где они считаются многофазным газом, конденсирующимся из межгалактической среды. Этот газ может подпитывать обратную связь АЯГ. Обратная связь АЯГ — это саморегулирующийся процесс, который связывает энергию, выделяемую АЯГ, с окружающей газовой средой.
Предыдущие наблюдения того же квазара 22 года назад позволили авторам сравнить изображения и уточнить некоторые свойства ранее наблюдавшегося Внутреннего джета, длина которого составляет 300 000 световых лет. «Мы являемся свидетелями потенциальной тенденции, заключающейся в том, что движение ускоряется, когда оно находится дальше», — пишут они.
Этот увлекательный объект требует дополнительных наблюдений, чтобы лучше понять, что происходит. Авторы объясняют, что для этого нам нужны методы и телескопы с лучшими внутренними рабочими углами (IWA). И Хаббл, и JWST могут это сделать. «Благодаря меньшим IWA для обоих телескопов мы можем как подтвердить существование ближайших компонентов, так и ограничить их физические свойства с помощью многоканальных изображений. В наблюдениях за высокими энергиями мы можем лучше охарактеризовать такие структуры», — объясняют авторы.
«Благодаря тонким пространственным структурам и движению струи Хаббл преодолел разрыв между мелкомасштабной радиоинтерферометрией и крупномасштабными наблюдениями с помощью оптических изображений, и, таким образом, мы можем сделать наблюдательный шаг к более полному пониманию морфологии хозяина квазара. Наше предыдущее представление было очень ограниченным, но Хаббл позволяет нам детально понять сложную морфологию квазаров и галактические взаимодействия», — сказал ведущий автор Рен.
«В будущем дальнейшее изучение 3C 273 в инфракрасном свете с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба может дать нам больше подсказок», — сказал Рен.
