Обнаружен самый яркий квазар во Вселенной. Он в 600 триллионов раз ярче нашего Солнца
С Земли нам, конечно, кажется, что самая яркая точка на небе – это Солнце. Однако эта удивительная во всех отношениях звезда, все равно что 10-ваттная лампочка, по сравнению с по-настоящему ярчайшими объектами космоса, например, теми же квазарами. Эти объекты представляют собой ослепляющие галактические ядра, сияющие так сильно благодаря своему голодному нраву. В их центрах находятся сверхмассивные черные дыры, пожирающие любую окружающую их материю. Совсем недавно ученые обнаружили самого яркого представителя. Его яркость превосходит солнечную почти в 600 триллионов раз.
Квазар, о котором ученые пишут в The Astrophysical Journal Letters и получивший название J043947.08+163415.7 по яркости существенно превосходит предыдущего рекордсмена – тот светится с силой 420 триллионов солнц. Для сравнения, самая яркая среди когда-либо обнаруженных астрономами галактик обладает светимостью «всего» 350 триллионов звезд.
«Мы не ожидали обнаружить квазар по яркости сильнее всей наблюдаемой Вселенной», — комментирует глава исследования Сяохуэй Фань.
Логично спросить: как же астрономы пропустили столь яркий объект и обнаружили его только сейчас? Причина проста. Квазар находится практически на другом краю Вселенной, на расстоянии около 12,8 миллиарда световых лет. Его смогли обнаружить только благодаря странному физическому феномену, известному как гравитационная линза.
Диаграмма показывает, как работает эффект гравитационного линзирования
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, очень массивные объекты в космосе с помощью своей силы гравитации способы искривлять направление движения волн света, в буквальном смысле заставляя их огибать источник гравитации. В нашем случае свет от квазара был искажен галактикой, находящейся почти посередине между нами и источником, что увеличило его светимость почти в 50 раз. Кроме того, в случае сильного гравитационного линзирования может наблюдаться сразу несколько изображений объекта фона, поскольку свет от источника идет к нам разными путями и соответственно будет приходить к наблюдателю в разное время.
«Без столь сильного уровня увеличения мы так и не смогли бы увидеть галактику, в которой он находится», — говорит Фейги Вань, еще один автор исследования.
«Благодаря этому эффекту увеличения, можем даже проследить за газом вокруг черной дыры и узнать, какое в целом влияние эта черная дыра оказывает на свою родную галактику».
Гравитационное линзирование позволяет ученым разглядеть объект более детально. Так, было установлено, что основная яркость объекта приходится на сильно разогретые газ и пыль, падающие в сверхмассивную черную дыру в центре квазара. Однако часть яркости добавляет и довольно плотное скопление звезд у галактического центра. Астрономы примерно подсчитали, что галактика, в которой находится самый яркий квазар, производит ежегодно около 10 000 новых звезд, что делает наш Млечный Путь на ее фоне настоящим лентяем. В нашей галактике, говорят астрономы, в среднем в год рождается всего одна звезда.
Тот факт, что столь яркий квазар удалось засечь только сейчас в очередной раз показывает, насколько астрономы на самом деле ограничены в своих возможностях обнаружения этих объектов. Исследователи говорят, что из-за расстояний большинство квазаров определяется по их красному цвету, однако очень многие из них могут попадать в «тень» галактик, которые находятся перед этими объектами. Эти галактики делают изображения квазаров более размытыми и их цвет уходит сильнее в синий диапазон спектра.
«Мы думаем, что к настоящему моменту могли пропустить от 10 до 20 подобных объектов. Просто потому, что они могли показаться нам непохожими на квазары из-за своего синего смещения», — говорит Фань.
«Это может говорить о том, что наш традиционный способ поиска квазаров может уже не работать и нам нужно искать новые способны поиска и наблюдения за этими объектами. Возможно, полагаясь на анализ больших наборов данных».
Самый яркий квазар был подтвержден с помощью телескопа обсерватории MMT (Аризона, США), после того, как данные о нем промелькнули в ходе инфракрасного исследования неба британскими специалистами (UK Infrared Telescope Hemisphere Survey), наблюдениях телескопа Pan-STARRS1, а также архивных данных инфракрасного космического телескопа NASA WISE. С помощью космического телескопа «Хаббл» ученые смогли подтвердить, что квазар они видят с помощью эффекта гравитационного линзирования.
Следить за новостями астрономии и многими другими интересными темами очень удобно с помощью нашего Telegram-канала.
Источник
Астрономы обнаружили самый большой квазар в ранней Вселенной
Астрономы обнаружили самый массивный квазар, известный в ранней Вселенной, содержащий чудовищную черную дыру с массой, эквивалентной 1,5 миллиардам солнц.
Астрономы обнаружили самый массивный квазар, известный в ранней Вселенной, содержащий чудовищную черную дыру с массой, эквивалентной 1,5 миллиардам солнц.
Формально обозначенный как J1007 + 2115, недавно обнаруженный квазар является одним из двух известных из того же самого космологического периода. Квазары – самые яркие объекты во вселенной, и с момента их открытия астрономы стремились определить, когда они впервые появились в нашей космической истории.
В честь своего открытия с помощью телескопов на Маунакеа, горе, почитаемой в гавайской культуре, квазар получил гавайское имя Pōniuāʻena, что означает «невидимый вращающийся источник творения, окруженный блеском».
Согласно современной теории, квазары представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающее веществ.
По мере того как черные дыры поглощают окружающую материю, такую как пыль, газ или даже целые звезды, они испускают огромное количество энергии, что приводит к яркости, которая может затмить целые галактики.
Сверхмассивная черная дыра, приводящая в действие Pōniuāʻena, делает этот квазар самым отдаленным и, следовательно, самым ранним объектом во Вселенной, в котором находится черная дыра, превышающая 1 миллиард солнечных масс.
Согласно новому исследованию, документирующему открытие квазара, свету из “Пуньюаны” потребовалось 13,02 миллиарда лет, чтобы достичь Земли – его путешествие началось всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва.
«Вопрос о том, как такая огромная черная дыра может материализоваться, когда Вселенная еще находилась в зачаточном состоянии, долгое время ставил в тупик астрономов и космологов», – сказал соавтор исследования профессор Сяохэй Фань.
«Это открытие представляет собой самую большую проблему для теории образования и роста черных дыр в ранней Вселенной».
Согласно современным космологическим моделям, идея о том, что черная дыра размером с Поньюаэна могла развиться из гораздо меньшей черной дыры, образовавшейся в результате коллапса одной звезды за столь короткое время после Большого взрыва, практически невозможна.
Вместо этого авторы исследования предполагают, что квазар должен был бы начаться как “семенная” черная дыра, уже содержащая эквивалентную массу 10 000 Солнц уже через 100 миллионов лет после Большого Взрыва.
Современная теория предполагает, что в начале Вселенной, после Большого Взрыва, атомы были слишком далеки друг от друга, чтобы взаимодействовать и образовывать звезды и галактики. Рождение звезд и галактик в том виде, в каком мы их знаем, произошло в эпоху реионизации, примерно через 400 миллионов лет после Большого Взрыва.
Под воздействием нагрева молекулы водорода были лишены электронов в процессе, известном как реионизация. Этот процесс длился всего несколько сотен миллионов лет и является предметом постоянных исследований.
Открытие квазаров, подобных Поньюаэне, глубоко в эпоху реионизации является большим шагом к пониманию процесса реионизации и образования ранних сверхмассивных черных дыр и массивных галактик. В эпоху реионизации Поньюаэне наложил новые и важные ограничения на эволюцию материи между галактиками, известной как межгалактическая среда.
“Этот квазар выглядит так, как будто он был обнаружен прямо в середине этого периода, – говорят ученые, – и тот факт, что мы можем наблюдать эти объекты, помогает нам уточнить, что произошло в течение этого периода.”
“Poniua’ena: A Luminous z = 7.5 Quasar Hosting a 1.5 Billion Solar Mass Black Hole,” Jinyi Yang et al., 2020, to appear in Astrophysical Journal Letters arxiv.org/abs/2006.13452
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Квазар, который ярче Солнца в 600 трлн. раз.
Сначала определимся, что из себя представляет квазар.
Квазарами , принято считать активные ядра галактик, чье свечение образуется от аккреционного диска, когда сверхмассивная черная дыра поглощает материю. Такие ядра являются самыми яркими объектами во Вселенной.
До недавнего времени, самым ярким объектом (подчеркну) в известной нам Вселенной, считался квазар с яркостью 420 триллионов Солнц, что тоже невероятно ярко. Но новый объект переплюнул и его. Квазар, удаленный от нас на 12 миллиардов световых лет и имеющий свое специальное название J043947.08 + 163415.7 ярче нашего Солнца в 600 триллионов раз.
Ученым удалось обнаружить этого монстра с помощью эффекта гравитационного линзирования, который увеличил яркость квазара в 50 раз. Да, на таких больших расстояниях, сложно разглядеть даже настолько яркие объекты.
Ученые уверены, что во Вселенной еще много квазаров и этот еще не самый яркий. Но мы можем и вовсе их никогда не обнаружить из-за того, что другие галактики могут их затенять.
Нужно искать другие методы для поиска этих объектов, вероятно нам еще предстоит найти от 10 до 20 квазаров, так считает ученый Фейге Ван из университета Аризоны.
Спасибо за внимание! Хочу вам сообщить, что на моем Дзен канале не показывается реклама, поэтому если вы хотите поддержать выход новых публикаций материально, то чуть ниже для этого есть специальная форма. Еще раз спасибо : )
Источник
Квазар — самый яркий объект во Вселенной
Первые квазары были открыты в середине прошлого столетия. На данный момент зафиксировано приблизительно 200 тыс. этих объектов.
Самые яркие галактики
Эти объекты излучают огромное количество энергии. Оно настолько велико, что человечеству сложно это вообразить. Квазары находятся на огромном расстоянии от нашей планеты и демонстрируют гораздо больший уровень яркости, чем объекты, расположенные в тысячи раз ближе. Чтобы лучше это понять, можно привести простой пример. Представьте, что прямо в лицо вам светит фонарь. Конечно, его свечение кажется ярче света Солнца, ведь оно буквально ослепляет. А теперь вообразите, что будет, если поместить фонарик на расстояние, равное расстоянию от Солнца до Земли? Увидим ли мы его яркий свет? Разумеется, нет. А вот свет квазаров мы можем наблюдать в специальные телескопы. Сила их свечения в 100 раз выше, чем у всех небесных тел Млечного Пути. Хотя и расположены квазары на расстоянии более 12 млрд световых лет.
Для сравнения: удаленность Солнца от нашей планеты составляет лишь 0,00001581 световых лет.
Как образуются гиганты света
Каждый человек слышал про черные дыры. Это пространственно-временные объекты, обладающие колоссальной массой и способные поглощать все, что встретится на их пути.
Считается, что черная дыра появляется после смерти звезд, размер которых как минимум в 3 раза превосходит размеры Солнца. Когда звезда сжигает все возможное топливо внутри себя, то под силой собственной гравитации она проваливается внутрь собственного тела. Это можно представить на простом примере сливного отверстия в раковине, куда безвозвратно уходит вода. Граница места слива в случае черной дыры называется горизонтом событий. Считается, что возврата отсюда нет, а также неизвестно, куда уходит вся поглощенная энергия.
Когда умирают очень и очень большие звезды, возникает сверхмассивная черная дыра. Находящееся вокруг нее вещество будет «заглатываться» ею, закручиваясь с огромной скоростью в своеобразный диск. Образовавшаяся сила трения высвобождает огромное количество энергии. Именно она образует мощнейшее свечение. Предполагается, что именно так образуются квазары.
Чем грозят Земле?
В начале XXI в. астрофизиками было установлено, что современная Вселенная вырабатывает в 2 раза меньше тепла, чем несколько миллионов лет назад. Были произведены длительные наблюдения за квазарами, расположенными на минимальном расстоянии от Земли. Выяснилось их общее необычное свойство — наличие плоского и непрерывного спектра. Это означает, что мы видим их без облака пыли и газа, которые непременно должны быть их спутниками.
Предположительно, эти необычайно яркие объекты расчищают вокруг себя пространство, поглощая материю и энергию космических тел, а затем «выплевывают» какую-то ее часть обратно.
Причина гибели многих галактик
Ученые предполагают, что многие галактики погибли из-за квазаров. В них просто не оставалось вещества для формирования новых звезд. Возможно, эти самые яркие и далекие астрономические объекты просто постепенно «съедают» Вселенную.
Видим далекое прошлое
Из-за скорости света мы видим космическое пространство таким, каким оно было тысячи и миллионы лет назад. Обнаружив любой космический объект, мы наблюдаем за его историей. Чем дальше он расположен, тем в гораздо более глубокое прошлое заглядывает человек.
Земляне не могут знать наверняка, что на данный момент происходит в космическом пространстве. Возможно, изучаемые людьми объекты давно исчезли, а галактики, в которых они находились, поглощены квазарами.
Источник
Квазары — самые яркие объекты во Вселенной!
В космосе существует множество удивительных объектов и явлений. И для большинства из них у нас нет объяснений. Мы даже не знаем, существует ли тот или иной объект на самом деле.
Взять, к примеру, квазары. Когда их, используя радиотелескопы, обнаружили в 1960-е, астрономы поняли одно: перед ними нечто загадочное. Эти маленькие объекты, отличающиеся огромной светимостью, излучали радиоволны, бегущие с одного края Млечного Пути на другой. Такие объекты было решено назвать «квази-звёздные объекты» (quasi-stellar objects), или сокращённо «квазары». Вначале предполагалось, что эти «квазары» движутся со скоростью в 1*108 м/с — треть от скорости света!
Но вот незадача: а квазар ли это? Может, это чёрная дыра, искривляя пространство-время, испускала радиоволны? Или может, это белая дыра? Кротовая нора? А даже если это и квазар, то какой чудовищной энергией он должен был обладать, ведь это тело распространяло мощные радиоволны, находясь на расстоянии в 4 миллиарда световых лет от нас!
Астрономы подошли к этому вопросу креативно: быть может, квазар не так уж и ярок — просто мы неправильно представляем себе процесс образования нашей Вселенной. А может, в далёкой-далёкой галактике есть некая сверхцивилизация, которая смогла собрать все звёзды вокруг себя в единый источник энергии и именно его мы наблюдаем?
Квазары и чёрные дыры
В 1980-ых учёные сошлись во мнении, что есть так называемые «активные галактики», то есть галактики с движущимся ядром в центре. При этом существовал некий механизм, который заставлял галактики с невиданной силой рассеивать свою энергию из ядра.
Сейчас уже стало известно, что в центре галактики (в том числе, и нашей) находится сверхмассивная чёрная дыра — массой в тысячи Солнц. Когда плотность вещества в ней становится чудовищной большой, вокруг чёрной дыры образуется завихрение из потоков света и энергии — аккреционный диск. В аккреционном диске материя разогревается до миллионов градусов Цельсия, излучая огромное количество радиации. Магнитное поле вокруг подобной чёрной дыры распространяется в пространстве на огромные расстояния. Такие дыры называют «активными галактическими ядрами» и именно это и есть квазар.
Квазары, блазары и радиогалактики — похожие друг на друга явления, отличающиеся лишь в деталях. Если поток испускаемого магнитного поля перпендикулярен нам, наблюдателям, мы видим «радиогалактику». Если он расположен под неким ненулевым углом — перед нами квазар. Если же мы находимся в этом магнитном потоке (т.е., он параллелен нашему взору), то мы имеем дело с блазаром.
Интересно отметить, что чёрную дыру тоже следует «подкармливать». Если у неё иссякнет источник вещества, которое она будет «втягивать» в себя, то квазар/блазар/радиогалактика «схлопнется» — до тех пор, пока какая-нибудь галактика не будет иметь глупость пролететь мимо этой дыры.
Хоть в центре Млечного Пути и лежит сверхмассивная чёрная дыра, квазаров в нашей галактике нет (если бы они были, жизни в галактике не было бы). Однако, через 10 миллиардов лет, когда наша галактика и Андромеда столкнутся, в центре этого скопления может образоваться квазар, поглощающий всё содержимое этих астрономических объектов.
Это — перевод статьи, оригинал которой можно найти здесь . Все вопросы к материалу можно задать в комментариях
Понравилась статья? Ставь палец вверх и подписывайся канал «Мир науки»! Там ещё множество научных тем: космос, химия, физика, медицина, технологии,изобретения и многое другое! Объясняю сложные вещи просто и понятно 🙂
Оставляйте свои мнения о статье в комментариях!
Источник