Всесвіт

Астрономи знайшли космічну «голку в стозі сіна»

Дослідники «перевідкрили» рідкісний космічний об’єкт і вирахували відстань від нього до Землі.

Вчені Деніел Стерн та Домінік Уолтон здійснили «подорож у минуле», щоб розкрити таємницю незвичайного яскравого квазара. Звичайно, машину часу ще не винайшли, тому подорожували астрономи з архівів документів астрономічної обсерваторії Кека на Гаваях і старими даними космічного рентгенівського телескопа «Чандра».

Об’єкт, який їх цікавило, — прихований лінзований квазар. Це чорна діра, яка захована від спостерігача великими обсягами акреційної (притягуваної гравітацією) речовини. Випромінювання, що виходить від цього квазара, посилюється гравітаційною лінзою — якимсь досить великим за мірками всесвіту об’єктом, наприклад галактикою.

Подібні об’єкти — велика рідкість. Науці відомі близько двох сотень видимих лінзованих квазарів, але приховані об’єкти такого типу, які вдалося помітити астрономам, можна буквально перелічити на пальцях.

Стерн і Уолтон не просто знайшли такий квазар, але і встановили дивовижний факт про нього. Цей об’єкт виявився радіоджерелом MG 1131+0456 — першим кільцем Ейнштейна в історії, яке вдалося виявити астрономам. Це трапилося в 1987 році і стало можливим завдяки комплексу телескопів Very Large Array («Надвелика антенна решітка») в американському штаті Нью-Мексико.

Кільцем Ейнштейна називають структуру, яка виникає при спотворенні випромінювання об’єкта у випадку, якщо гравітаційна лінза, спостерігач і сам об’єкт знаходяться на одній прямій лінії. Подібне явище було передбачене Альбертом Ейнштейном ще в 1912 році.
Знімки кілець Ейнштейна, зроблені телескопом Hubble / © NASA

Як не дивно, але відстань від Землі до цього квазара, хоч і активно обговорювалася, в підсумку так і не була встановлена. Це дуже здивувало вчених, адже визначення відстані — перший крок для всіх видів дослідження подібних об’єктів. Стерн і Уолтон вирішили це питання: квазар знаходиться на відстані 10 мільярдів світлових років від Землі (червоне зміщення z = 1,849). Статтю з розрахунками дослідники опублікували в The Astrophysical Journal.

На це відкриття (а точніше, навіть перевідкриття) Уолтона і Стерна наштовхнула неможливість працювати в обсерваторії з-за пандемії коронавіруса. Щоб «підтримувати форму», астрономи вивчали дані, передані на Землю інфрачервоним космічним телескопом WISE, який був запущений на орбіту в 2009 році. Головною метою вчених було саме пошук прихованих квазарів.

Як тільки дослідники виявили MG 1131+0456 і зрозуміли, що дотепер так ніхто і не визначив віддаленість цього об’єкта, вони засіли за роботу з документами. Стерн і Уолтон з’ясували, що телескопи обсерваторії Кека знаходили цей квазар як мінімум сім разів в період з 1997 по 2007 рік.

«Ми змогли обчислити відстань з раннього набору даних [отриманих обсерваторією] Кека, зробленого в березні 1997 року, в перші роки існування обсерваторії», — говорить Домінік Уолтон.

Знаючи відстань до об’єкта, астрономи змогли визначити масу гравітаційної лінзи, що спотворює випромінювання квазара. В цьому допомогли дослідникам дані телескопа «Чандра».

«Наш наступний крок — пошук лінзованих квазарів, які приховані ще сильніше, ніж MG 1131+0456, — додає Уолтон. — Знайти ці голки в стозі сіна буде куди скрутніша, але вони є і чекають, щоб їх виявили. Ці космічні коштовності можуть дати нам глибше розуміння Всесвіту».

Натхнення: naked-science.ru


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button