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.

 См. также:

  • Пульсары: предсказание, открытие и признание20.11.2018 Пульсары: предсказание, открытие и признание Открытие пульсаров стало возможным благодаря пятерым сотрудникам Кембриджского университета во главе с одним из пионеров и бесспорных лидеров британской радиоастрономии Энтони Хьюишем. Они работали на радиотелескопе-интерферометре, построеннном в 1967 году по его оригинальному проекту. Хьюиш планировал использовать новый телескоп для детального сканирования небосвода. Его главная цель состояла в поиске квазаров, которые были открыты четырьмя годами ранее, но всё еще не объяснены. Среди его помощников по монтажу мультидипольной антенной решетки телескопа была 24-летняя аспирантка Джоселин Белл.
  • Центральная часть установки ALMA — одной из станций глобального интерферометра EHT23.04.2019 Увидеть черную дыру Возможно, еще никогда размытая и невразумительная на первый взгляд картинка не вызывала такого воодушевления, как 10 апреля 2019 года. Это изображение обошло все уважающие себя СМИ, заполонило социальные сети, стало героем фотошопа, попало на футболки и успело поднадоесть. На картинке — первое в истории изображение реальной черной дыры — сверхмассивной дыры в центре галактики М 87. Изображение плохое, но настоящее.
  • Рис. 4. Результат рассеяния радиоволн на неоднородностях межзвездной среды (Johnson и др., 2016, ApJ, 820, L10)12.02.2019 Проект «Радиоастрон»: итоги работы «Радиоастрон» — международный космический проект фундаментальных астрофизических исследований в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Используется метод радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами с помощью космического радиотелескопа, смонтированного на российском космическом аппарате «Спектр-Р», и наземных радиотелескопов многих стран мира.
  • 22.01.2019 Проблема SETI и кризис философии В начале января появилось сообщение, что канадская обсерватория CHIME (четыре полуцилиндрические антенны стометровой длины, сканирующие небо Северного полушария) детектировала повторяющиеся серии радиосигналов от источника, удаленного на 1,5 млрд световых лет. С этими радиовспышками вспыхнула и надежда, что они являются маяком внеземной цивилизации...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: