Астрономи виявили найяскравіший відомий квазар у Всесвіті, що має чорну діру, яка найшвидше зростає. Ним став раніше відкритий квазар J0529-4351, випромінювання від якого йшло до Землі понад 12 мільярдів років, що містить чорну діру з масою в сімнадцять мільярдів мас Сонця. Стаття опублікована в журналі Nature Astronomy.
Уперше квазари виявили 1963 року. Відтоді кількість виявлених об’єктів такого роду досягла мільйона штук. Вони являють собою ядра дуже далеких галактик, що містять надмасивні чорні діри, які активно поглинають речовину з акреційного диска, який їх оточує, що супроводжується ефективною генерацією тепла і випромінювання.
Дослідження квазарів дають змогу зрозуміти зв’язок між параметрами надмасивних чорних дір і темпом акреції речовини на них та світимістю квазара, а також розібратися у впливі активного ядра на еволюцію батьківської галактики й зрозуміти механізми утворення та зростання надмасивних чорних дір. В останньому випадку проблемою для наявних теорій стали яскраві квазари, що містять дуже масивні чорні діри, які існували вже за кілька сотень мільйонів років після Великого Вибуху. Якщо їхніми зародками були чорні діри зоряних мас, то для швидкого набору маси за короткий проміжок часу їм потрібен безперервний темп едінґтонівської акреції, тож науковці розглядають також ідею зародків у вигляді чорних дір, які народжуються внаслідок прямого колапсу газових хмар.
Група астрономів на чолі з Крістіаном Вольфом (Christian Wolf) з Австралійського національного університету повідомила про виявлення найяскравішого з відомих квазарів. Ним став квазар SMSS J052915.80-435152.0 (скорочено J0529-4351), відкритий минулого року. Вчені займалися аналізом фотометричних даних спостережень за ним наземних обсерваторій, включно з архівними фотопластинками за 1980 і 1998 рік, а також спектроскопічних даних, отриманих приймачем X-shooter комплексу телескопів VLT, щоб визначити властивості квазара.
- Приречені планети біля зірки недалеко від нас показали трагічне майбутнє Землі
- Подивіться на шестикутні хмари у Сатурна: вчені зрозуміли, як вони виходять
- “Хаббл” досліджував зміни клімату протягом трьох років на надгарячій екзопланеті
Червоне зміщення J0529-4351 становить 3,962. Сам об’єкт належить до радіотихим квазарам. Підгонка моделей акреції під спектри дає швидкість акреції речовини на чорну діру від 280 до 490 сонячних мас на рік для акреційного диска навколо чорної діри, спостережуваного під кутом від нуля до 60 градусів, при цьому акреція йде поблизу межі Едінгтона. Маса чорної діри оцінюється в 17 мільярдів мас Сонця, а повна болометрична світність – 1048,37 ерг на секунду.
Такі параметри роблять J0529-4351 найяскравішим квазаром із найшвидше зростаючою чорною дірою у Всесвіті, відомими на сьогодні. Крім того, квазар має найбільшу область випромінювання широких спектральних ліній (broad-line region, BLR) навколо чорної діри, з діаметром близько семи світлових років, у припущенні, що немає ефекту сильного гравітаційного лінзування.
Автори роботи зазначають, що J0529-4351 фігурував у каталозі даних космічного телескопа Gaia за 2022 рік. Але його розпізнала автоматична система аналізу, що використовує машинне навчання, як зірку 16-ї величини з імовірністю 99,98 відсотка, хоча астроном дуже швидко розпізнав би в об’єкті квазар, глянувши на його спектр. Цей факт підкреслює, що багато квазарів з унікальними властивостями можуть досі ховатися від спостерігачів.