В центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Когда они «питаются», они выбрасывают струи материала с сопутствующим излучением, которое может затмить остальную часть галактики. Они известны как квазары и обычно встречаются в регионах, где существуют огромные количества газа. Однако недавнее исследование обнаружило большее, чем ожидалось, количество квазаров, одиноких во Вселенной. Эти одиночки не окружены ни галактиками, ни запасами газа. Поэтому остается вопрос: как они сияют так ярко?
Квазар или «квазизвездный» объект, как его более формально называют, является одним из самых мощных и энергичных объектов во Вселенной. Обычно они питаются от сверхмассивной черной дыры в центре галактики. Материя притягивается к черной дыре под действием силы тяжести и при этом закручивается по спирали, образуя аккреционный диск. Именно здесь силы трения и гравитации нагревают материал до чрезвычайно высоких температур, испуская интенсивный свет и излучение, которое может затмить свет всех звезд в галактике вместе взятых.
Команда астрономов использовала космический телескоп имени Джеймса Уэбба НАСА для исследования пяти далеких древних квазаров. Считается, что они образовались между 600 и 700 миллионами лет после Большого взрыва и в миллиард раз массивнее Солнца. Они излучают столько энергии, что более чем в триллион раз ярче нашей местной звезды!
Объекты находятся на расстоянии 13 миллиардов световых лет от нас, но из-за их чрезвычайной яркости их свет можно обнаружить по всему космосу. Однако настоящим сюрпризом является то, что их неожиданно обнаружили в самых разных средах. Как предсказывают модели, «поля квазаров», как их называют, включают в себя области космоса, заполненные галактиками. Остальные, похоже, изолированы и дрейфуют в космосе, оставив поблизости лишь несколько случайных галактик.
С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба в период с августа 2022 года по июнь 2023 года было получено несколько изображений каждого поля квазара для создания мозаики. Изображения были сняты на разных длинах волн и склеены вместе, что позволило получить полную картину области пространства вокруг каждого квазара. Используя этот подход, команда смогла определить, исходил ли свет от соседней галактики или от центрального квазара.
Это открытие бросает вызов моделям квазаров, которые обычно помещают их в родительские галактики с обильным запасом газа и пыли, чтобы поддерживать их питание. Обнаружение квазаров, плавающих в пустотах, заставило астрономов ломать голову, пытаясь понять и изменить теории. Конечно, возможно, что родительские галактики просто не видны, возможно, они просто окутаны пылью.
Когда сформировались квазары, Вселенная была полна нитей темной материи. Присутствие материи притягивало бы газ и пыль посредством гравитационного взаимодействия. Именно из этого материала могли образоваться изучаемые квазары. Однако любопытно то, что им пришлось бы расти с невероятной скоростью за счет аккреции, чтобы достичь светимости, наблюдаемой всего через несколько сотен лет после Большого взрыва. Необходимы дальнейшие наблюдения за квазарными полями, чтобы попытаться определить истинную природу области, в которой они существуют, и по-настоящему понять их природу.
Источник: Астрономы обнаружили древние одинокие квазары с неясным происхождением
