Найяскравіший квазар з раннього Всесвіту сяє як 600 трильйонів сонців

Не до 800 мільйонів років після Великого вибуху з'явилися перші джерела світла Всесвіту. Ті стародавні, блискучі, енергоємні об'єкти незбагненно старі, і впізнавання одного з них дуже рідко. Але завдяки приголомшливому збіговому збігу, науковці, які на цьому тижні на 233-му засіданні Американського астрономічного товариства стверджують, що вони побачили одну - і це найяскравіша, яку ми бачили.

12,8-мільярдний квазар - галактика з надмасивною чорною дірою у центрі, яка витісняє високоенергетичні частинки - нещодавно з'явилася астрономам як галактика на відстані 6 мільярдів світлових років від випадково поєднаних з нею. Це збіг дозволило квазарному світлу пройти через гравітаційні спотворення більш тісної галактики і в телескопи астрономів на Землі.

Космічний телескоп Хаббл врізався в зображення квазара, який отримав безцеремонне прізвисько J043947.08 + 163415.7, незважаючи на те, що він був у 700 мільйонів разів більше сонячного і 600 трильйонів разів яскравішим. Вигин і збільшувальне явище, викликане галактикою - званою гравітаційною лінзою - це те, що дозволило астрономам спостерігати за квазаром, визначивши його найяскравішим людиною, що коли-небудь спостерігали з самого раннього Всесвіту.

Міжнародна команда за відкриття, яку очолює професор астрономічного університету Арізони Сяохуй Фан, представила свої висновки в ААС в Сіетлі, Вашингтон у середу. Вентилятор каже, що він і його співробітники з самого початку знали, що вони йдуть на щось велике, але вони спочатку не визнавали, наскільки унікальним було це відкриття.

"Як тільки ми змогли виміряти відстань, ми відразу зрозуміли, що це особливий об'єкт в термінах його яскравості", - говорить він. Обернено, "Але нам знадобилося трохи більше часу, щоб зрозуміти, що він гравітаційно лінзовий".

Якби це не було для ефекту лінзінгу, який одночасно збільшив світло квазара у 50 разів і перенаправили його на Землю, астрономи зовсім пропустили б квазар. Навіть у телескопі з високою роздільною здатністю, як телескоп Хаббл, світло з квазара виявилося б надзвичайно тьмяним після пересування 12,8 мільярдів світлових років. Навіть тоді, коли ефект лінзингу зробив квазар яскравішим, прицілювання, подібне до цього, потребує широких очей, щоб підтвердити, що відбувається. І що він зробив!

Крім Хаббла, міжнародна мережа телескопів співпрацювала для підтвердження цієї знахідки, включаючи обсерваторію Близнюків, телескоп Джеймса Клерка Максвелла, Інфрачервоний телескоп Великої Британії (UKIRT), W.M. Обсерваторія Кек та Панорамний оглядовий телескоп та Система швидкого реагування (Pan-STARRS1).

"Ми не очікували, що ми можемо побачити цей об'єкт, яскравий цей рано у Всесвіті. І головною причиною є ефект лінзування, який підвищив яскравість квазарів », - говорить Фан. "Це перший такий об'єктивний об'єкт, виявлений у ранньому Всесвіті, хоча теорія передбачала, що вона повинна існувати близько 20 років".

"Отже, відкриття цього об'єкта є дійсно гарним підтвердженням нашої теорії", - додає він.

Команда визначила вік і відстань квазару, пояснює Фан, вимірюючи червоне зміщення довжини хвилі викидів гарячого газу в квазарі. Після виявлення підпису газів, що випускаються квазаром, який включав водень і іонізований вуглець і магній, команда змогла виміряти, скільки їх очікуваних викидів було перенесено шляхом подорожі через простір. Цей аналіз розповів розповідь про надмасивну чорну діру в 700 мільйонів разів більше, ніж Сонце, і яскраву, як 600 трильйонів сонців.

Дослідження в даний час з'являється як препринт на папері arXiv, але вона буде опублікована в найближчому випуску Листи астрофізичних журналів.

Наступні кроки команди розмалюють більш повну картину квазара та його оточення.

Ми робимо багато подальших спостережень, включаючи кращий спектр, який міг би мати високу чутливість для зондування міжгалактичного газу, і зображення, яке навіть гостріше, ніж Хаббл (використовуючи масив великого міліметра Атакама), що вивчатиме навколишнє середовище надмасивного чорного отвір, що живить цей квазар, - говорить Фан.