Астроном сбит с толку своим открытием могущественного квазара из ранней Вселенной

Недавно обнаруженная сверхмассивная черная дыра, находящаяся на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли, может в конечном итоге предоставить нам ценную информацию о формировании Вселенной. Между тем, в основном это сбивает с толку Эдуардо Баньядоса - астронома из обсерваторий Института Карнеги, который его нашел. Он описывает свою удивительную работу на этой неделе в паре статей в Астрофизический Журнал а также Астрофизические Журнальные Письма.

«Возможно, есть 200 квазаров, которые находятся на одинаковом расстоянии, но особенность этого объекта в том, что он очень яркий в радиоволнах», - сказал Баньядос. обратный, Квазар - это галактика с сверхмассивной черной дырой в центре, которая постоянно всасывает и выбрасывает звездный мусор в виде частиц высоких энергий. Эти частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, настолько горячие, что обычно излучают много света и радиоволн, выглядя очень яркими с Земли. Но этот был ненормально так.

«Честно говоря, поначалу я не верил, что это исходит от квазара», - говорит Баньядос. «Это было слишком сильно. Я никогда не видел такого сильного радиоизлучателя, когда Вселенная была так молода ». По его словам, это самый яркий квазар из ранней вселенной с точки зрения десять.

Тот факт, что радиоволны, исходящие от этой сверхмассивной черной дыры, которая образует квазар с меткой PSO J352.4034-15.3373 (P352-15) вместе с галактикой, втянутой в ее орбиту, являются необычно «громкими» или «яркими» означает, что сам квазар был нетипично плотным и активным для чего-то, что существовало в начале формирования вселенной.В течение первого миллиарда лет - эпохи реионизации - гигантские звезды размером от 30 до 300 раз больше нашего Солнца начали освещать обширную темноту и, в процессе, повторно заряжали большую часть инертного газообразного водорода, который выплывал из большой взрыв. Уровень яркости P352-15 может быть сопоставим с уровнем яркости этих звезд, но он намного больше, чем наше Солнце в 300 раз.

«Как вы можете создать сверхмассивную черную дыру, которая в миллиард раз превышает массу Солнца менее чем за миллиард лет?» - продолжает спрашивать себя Баньядос. «Это действительно сложно».

После нахождения квазара Баньядос сотрудничал с Эммануэлем Момджианом из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Сокорро, штат Нью-Мексико, чтобы использовать очень длинный базовый массив Национального научного фонда (VLBA), чтобы получить лучшее представление о том, что, черт возьми, P352- 15 на самом деле есть (или было). Результаты этой работы были опубликованы на этой неделе в Астрофизический Журнал а также Астрофизические Журнальные Письма.

После некоторой работы VLBA выпустил четкую визуализацию квазара на основе радиосвязи, которая состоит из трех основных компонентов, имеющих свои собственные отличительные особенности. Общее расстояние между этими тремя компонентами составляет примерно 5000 световых лет. «Четкость» здесь относительна; Ваш пробег может варьироваться.

У него и его коллег есть две идеи о том, что может происходить с P352-15. В одной интерпретации они видят яркое ядро ​​сверхмассивной черной дыры в центре, причем две другие видимые части представляют собой струи частиц, которые он создает, направляясь в противоположных направлениях друг от друга. На другом изображении ядро ​​черной дыры находится на одной стороне, и две струи частиц движутся в одном направлении, концентрически.

Команда надеется, что это последний случай, потому что это означает, что они потенциально могут наблюдать этот односторонний самолет, поскольку он расширяется в течение нескольких лет. «Этот квазар может быть самым отдаленным объектом, в котором мы могли бы измерить скорость такой струи», - сказал Момджян в подготовленном заявлении.

Несмотря на то, что квазары по определению представляют собой комбинацию сверхмассивной черной дыры и галактики, которую она потребляет - и что черные дыры выбрасывают большие, яркие, радиоизлучающие струи частиц со скоростью света - только около 10 процентов квазаров, это в том числе, сильные радиоизлучатели. По крайней мере, сейчас никто в этой области не знает почему.

«Это очень активная область исследований, и у нас до сих пор нет однозначного ответа», - говорит Баньядос. «Каждый раз, когда мы находим систему с квазарами, это загадка. Мы не знаем, как их сформировать ».

В дальнейшем группа надеется использовать этот новый квазар для исследования «роли радиоструй в формировании и росте сверхмассивных черных дыр» - так вы бы выразили в учреждении по написанию грантов тревожный факт, что P352-15 полностью трахается с тем, как астрофизики думали, что эти небесные объекты были сформированы.

«Этой струе должно быть около 10 000 лет лет, - говорит Баньядос, - для нас это звучит очень много, но формирование сверхмассивной черной дыры менее чем за 10 000 лет является большой проблемой для теории сверхмассивных черных дыр. »

Итак, этот новый квазар может многое рассказать нам о том, как сформировалась молодая вселенная или что происходило в те первые миллиард лет после Большого взрыва, но он также мог бы просто расстроить то, что мы думали, что знали.

«Есть много вещей, которые мы не знаем, и иногда люди смотрят на ученых и говорят:« О, они должны знать все ответы », - говорит Баньядос, - но именно поэтому мы проводим исследования».

«Когда мы делаем это, большую часть времени вместо того, чтобы находить ответы, мы находим больше вопросов».