На изображении этого художника изображен рекордный квазар J059-4351, яркое ядро далекой галактики, питаемое сверхмассивной черной дырой. С помощью Очень Большого Телескопа ESO (VLT) в Чили было обнаружено, что этот квазар является самым ярким объектом, известным во Вселенной на сегодняшний день. Сверхмассивная черная дыра, которая видна здесь, притягивающая окружающее вещество, имеет массу, в 17 миллиардов раз превышающую массу Солнца, и ее масса увеличивается на величину, эквивалентную массе другого Солнца в день, что делает ее самой быстрорастущей черной дырой, когда-либо известной. Фото: ESO/М. Корнмессер
Используя Очень Большой Телескоп (VLT) Европейской Южной Обсерватории (ESO), астрономы охарактеризовали яркий квазар, обнаружив, что он не только самый яркий в своем роде, но и самый яркий объект, когда-либо наблюдавшийся. Квазары — это яркие ядра далеких галактик, а сверхмассивные черные дыры питают их.
Черная дыра в этом рекордном квазаре увеличивается в массе на величину, эквивалентную одному Солнцу в день, что делает ее самой быстрорастущей черной дырой на сегодняшний день.
Черные дыры, питающие квазары, собирают материю из своего окружения в ходе энергетического процесса, излучающего огромное количество света. Настолько, что квазары являются одними из самых ярких объектов на нашем небе, а это значит, что с Земли видны даже далекие объекты. Как правило, самые яркие квазары указывают на самые быстрорастущие сверхмассивные черные дыры.
«Мы обнаружили самую быстрорастущую черную дыру, известную на сегодняшний день. Она имеет массу 17 миллиардов солнц и съедает чуть больше солнца в день. Это делает ее самым ярким объектом в известной вселенной», — говорит астроном Кристиан Вольф. в Австралийском национальном университете (ANU) и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy. Квазар, получивший название J0529-4351, находится так далеко от Земли, что его свету потребовалось более 12 миллиардов лет, чтобы достичь нас.
Материя, притягиваемая к этой черной дыре в форме диска, излучает столько энергии, что J0529-4351 более чем в 500 триллионов раз ярче Солнца. «Весь этот свет исходит от горячего аккреционного диска диаметром семь световых лет — это, должно быть, самый большой аккреционный диск во Вселенной», — говорит доктор философии АНУ. студент и соавтор Сэмюэл Лай. Семь световых лет — это примерно в 15 000 раз больше расстояния от Солнца до орбиты Нептуна.
Примечательно, что этот квазар-рекордсмен скрывался на виду. «Удивительно, что он оставался неизвестным до сегодняшнего дня, когда мы уже знаем о миллионе менее впечатляющих квазаров. До сих пор он смотрел нам в лицо», — говорит соавтор Кристофер Онкен, астроном из ANU. Он добавил, что этот объект появился на изображениях Южного обзора неба ESO Schmidt, датированных 1980 годом, но квазаром он был признан лишь несколько десятилетий спустя.
Для поиска квазаров необходимы точные данные наблюдений на больших участках неба. Полученные наборы данных настолько велики, что исследователи часто используют модели машинного обучения, чтобы проанализировать их и отличить квазары от других небесных объектов.
Однако эти модели обучаются на существующих данных, что ограничивает потенциальных кандидатов объектами, похожими на уже известные. Если новый квазар окажется ярче любого другого, наблюдавшегося ранее, программа может отклонить его и вместо этого классифицировать как звезду, не слишком далекую от Земли.
Автоматический анализ данных со спутника Gaia Европейского космического агентства не выявил J0529-4351 как слишком яркий, чтобы быть квазаром, и предположил, что это звезда. В прошлом году исследователи идентифицировали его как далекий квазар, используя наблюдения с 2,3-метрового телескопа ANU в обсерватории Сайдинг-Спринг в Австралии.
Однако, чтобы обнаружить, что это был самый яркий квазар, когда-либо наблюдавшийся, потребовался более крупный телескоп и измерения с помощью более точного инструмента. Спектрограф X-shooter на VLT ESO в чилийской пустыне Атакама предоставил важные данные.
Самая быстрорастущая из когда-либо наблюдавшихся черных дыр также станет идеальной целью для обновления GRAVITY+ интерферометра VLT (VLTI) ESO, который предназначен для точного измерения массы черных дыр, в том числе тех, которые находятся далеко от Земли. Кроме того, чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), 39-метровый телескоп, строящийся в чилийской пустыне Атакама, сделает идентификацию и характеристику таких неуловимых объектов еще более осуществимой.
На этом изображении показана область неба, в которой расположен квазар-рекордсмен J0529-4351. С помощью Очень Большого Телескопа ESO (VLT) в Чили было обнаружено, что этот квазар является самым ярким объектом, известным во Вселенной на сегодняшний день. Это изображение было создано на основе изображений, являющихся частью цифрового обзора неба 2, а на вставке показано расположение квазара на изображении из обзора темной энергии. Авторы и права: ESO/Цифровой обзор неба 2/Обзор темной энергии
Обнаружение и изучение далеких сверхмассивных черных дыр могло бы пролить свет на некоторые загадки ранней Вселенной, в том числе на то, как они и их родительские галактики формировались и развивались. Но это не единственная причина, по которой Вольф их ищет. «Лично мне просто нравится погоня», — говорит он. «На несколько минут в день я снова чувствую себя ребенком, играющим в поиск сокровищ, и теперь я приношу на стол все, чему я научился с тех пор».
