Чандра (слева) и NuSTAR (справа) рентгеновские наблюдения J1429+5447. На всех панелях показан один и тот же регион. Фото предоставлено: The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ad94ee
Команда астрономов во главе с Йельским университетом обнаружила быстро светящийся и тускнеющий квазар, который может объяснить, как некоторые объекты в ранней Вселенной росли со значительно ускоренной скоростью.
Открытие, о котором было объявлено 14 января на зимнем собрании Американского астрономического общества, является самым далеким объектом, обнаруженным рентгеновским космическим телескопом NuSTAR (запущенным в 2012 году) и считается одним из самых «переменных» квазаров всех времен. идентифицировано.
«В этой работе мы обнаружили, что этот квазар, скорее всего, представляет собой сверхмассивную черную дыру, струя которой направлена на Землю, и мы видим ее в первый миллиард лет существования Вселенной», — сказала Леа Маркотулли, постдокторант астрофизика из Йельского университета и ведущий автор. новое исследование опубликовано 14 января в The Astrophysical Journal Letters.
Квазары — одни из старейших и ярчайших объектов во Вселенной. Квазары образуются из активных галактических ядер (АЯГ) — областей в центре галактик, где черная дыра притягивает материю — и испускают электромагнитное излучение, которое можно наблюдать в радио-, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-лучах. Эта «видимость» сделала квазары полезным индикатором в попытках понять структуру и эволюцию космоса.
Например, астрономы используют квазары для изучения реионизации, периода менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, когда электрически нейтральные атомы водорода стали заряженными и первое поколение звезд осветило Вселенную.
«Эпоха реионизации считается концом темного века Вселенной», — сказал Томас Коннор, астроном рентгеновского центра «Чандра» и соавтор исследования. «Точные временные рамки и класс источников, ответственных за реионизацию, все еще обсуждаются, и одним из предполагаемых виновников является активное накопление сверхмассивных черных дыр».
В ходе исследования исследователи сравнили наблюдения NuSTAR далекого квазара под названием J1429+5447 с независимыми наблюдениями четырьмя месяцами ранее, сделанными рентгеновским телескопом Чандра. Исследователи обнаружили, что рентгеновское излучение квазара удвоилось за этот очень короткий период времени (из-за релятивистских эффектов четыре месяца на Земле были эквивалентны всего двум неделям для квазара).
«Такой уровень изменчивости интенсивности и скорости рентгеновских лучей является экстремальным», — сказала Мэг Урри, профессор физики и астрономии Израиля Мансона в Йельской школе искусств и наук и соавтор исследования.
«Это почти наверняка можно объяснить направленной на нас струей — конусом, уносящим частицы на расстоянии до миллиона световых лет от центральной сверхмассивной черной дыры. Поскольку струя движется почти со скоростью света, эффекты специальной теории относительности Эйнштейна ускоряют и увеличивают изменчивость.
Исследователи заявили, что их результаты предоставляют важную и столь необходимую информацию астрономам, изучающим реионизацию. Это также может указать астрономам на других кандидатов в сверхмассивные черные дыры из ранней Вселенной.
«Открытие дополнительных сверхмассивных черных дыр, которые могут содержать джеты, поднимает вопрос о том, как эти черные дыры стали такими большими за такое короткое время и с чем может быть связан механизм, запускающий джеты», — сказал Маркотулли.
Информация от: Йельским университетом
