Первый квазар-семерочник

Меж­ду­на­род­ная груп­па аст­ро­но­мов сооб­щи­ла об откры­тии пер­во­го ква­за­ра, у кото­ро­го крас­ное сме­ще­ние спек­траль­ных линий боль­ше семи. Ква­зар ULAS J112001.48+064124.3 был най­ден 3 сен­тяб­ря 2010 г. с помо­щью теле­ско­па UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope), уста­нов­лен­но­го на вер­шине потух­ше­го гавай­ско­го вул­ка­на Мау­на-Кеа. Ана­лиз спек­тро­грам­мы излу­че­ния ква­за­ра, полу­чен­ной 27 нояб­ря с помо­щью спек­тро­гра­фа сосед­не­го теле­ско­па Gemini North, поз­во­лил опре­де­лить вели­чи­ну крас­но­го сме­ще­ния, кото­рая ока­за­лась рав­ной 7,085 [1].

Новое откры­тие ста­вит перед аст­ро­но­ма­ми нема­ло про­блем. До сих пор самым дале­ким ква­за­ром счи­тал­ся CFHQSJ0210-0456 с крас­ным сме­ще­ни­ем z = 6,438, о кото­ром было объ­яв­ле­но летом про­шло­го года. Излу­че­ние ново­от­кры­то­го ква­за­ра, чья пол­ная све­ти­мость в 63 трлн раз пре­вы­си­ла све­ти­мость Солн­ца, было испу­ще­но спу­стя 770 млн лет после Боль­шо­го взры­ва — это при­мер­но на 110 млн лет рань­ше, неже­ли излу­че­ние CFHQSJ0210-0456. Оно гене­ри­ро­ва­лось бла­го­да­ря аккре­ции кос­ми­че­ско­го газа на испо­лин­скую чер­ную дыру, чья мас­са в 2 млрд раз пре­вы­ша­ла мас­су Солн­ца. До сих пор аст­ро­но­мам уда­ва­лось реги­стри­ро­вать аккре­ци­ру­ю­щие чер­ные дыры с мас­сой тако­го же поряд­ка толь­ко при наблю­де­ни­ях ква­за­ров, дей­ство­вав­ших не ранее чем спу­стя 900 млн лет после Боль­шо­го взры­ва (для срав­не­ния: мас­са чер­ной дыры ква­за­ра CFHQSJ0210-0456 не пре­вы­ша­ет 85 млн сол­неч­ных масс). Основ­ной вопрос состо­ит в том, каким обра­зом мог­ла воз­ник­нуть чер­ная дыра в 2 млрд сол­неч­ных масс в суще­ствен­но более ран­нюю эпо­ху.

Чер­ные дыры рас­тут бла­го­да­ря аккре­ции (выпа­де­нию) на них окру­жа­ю­ще­го газа, захва­ту звезд и сли­я­нию с дру­ги­ми чер­ны­ми дыра­ми. При­ня­то счи­тать, что в ран­ней Все­лен­ной типич­ная аккре­ци­ру­ю­щая чер­ная дыра мог­ла удво­ить свою мас­су в сред­нем за 50 млн лет и во вся­ком слу­чае таких удво­е­ний не мог­ло быть более 15 за 770 млн лет. По всей види­мо­сти, чер­ные дыры того вре­ме­ни чаще все­го воз­ни­ка­ли в резуль­та­те гибе­ли крайне недол­го­веч­ных горя­чих звезд пер­во­го поко­ле­ния, из-за чего их началь­ные мас­сы состав­ля­ли десят­ки или сот­ни масс Солн­ца. Отсю­да сле­ду­ет, что с помо­щью нор­маль­ной аккре­ции чер­ная дыра за это вре­мя при самых бла­го­при­ят­ных обсто­я­тель­ствах мог­ла дорас­ти мак­си­мум до мил­ли­о­на сол­неч­ных масс.

Одна­ко есть и дру­гие воз­мож­но­сти. Соглас­но ряду моде­лей, «заго­тов­ка­ми» неко­то­рых чер­ных дыр слу­жи­ли сгуст­ки кос­ми­че­ско­го газа, кото­рые суще­ство­ва­ли еще до появ­ле­ния звезд и галак­тик. Такие сгуст­ки мог­ли испы­ты­вать гра­ви­та­ци­он­ный кол­лапс, при­во­див­ший к рож­де­нию чер­ных дыр, чьи мас­сы дохо­ди­ли до мил­ли­о­на сол­неч­ных масс. Нако­нец, не исклю­че­но, что в юной Все­лен­ной вспы­хи­ва­ли супер­звез­ды в мил­ли­он раз тяже­лее Солн­ца, кото­рые остав­ля­ли после себя чер­ные дыры при­мер­но такой же мас­сы. К тому вре­ме­ни, когда воз­раст Все­лен­ной достиг 770 млн лет, такие дыры-заро­ды­ши были в состо­я­нии набрать пару мил­ли­ар­дов сол­неч­ных масс толь­ко за счет обыч­ной аккре­ции. Про­чие сце­на­рии пред­по­ла­га­ют ано­маль­ную аккре­цию осо­бо высо­кой интен­сив­но­сти и/​или мно­же­ствен­ные сли­я­ния с дру­ги­ми чер­ны­ми дыра­ми. Как бы то ни было, мас­са ква­за­ра ULAS J112001.48+064124.3 тре­бу­ет объ­яс­не­ний. Потреб­ность в них еще более воз­рас­тет, если будут обна­ру­же­ны новые чер­ные дыры тако­го же или мень­ше­го воз­рас­та с мас­са­ми того же поряд­ка.

Алек­сей Левин

1. Daniel J. Mortlock et al, A luminous quasar at a redshift z = 7,085, Nature, 474, 816–619 (30 June 2011). Ста­тью мож­но про­честь на сай­те элек­трон­ных пре­прин­тов http://arxiv.org/abs/1106.6088

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: