Обнаружена самая удаленная пара сливающихся квазаров

Недавно астрономы сделали удивительное открытие: пара сливающихся квазаров относится к последним периодам космического рассвета, примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва. Это самая удаленная и самая старая пара взаимодействующих квазаров из когда-либо обнаруженных, что является первым случаем для этого периода в истории Вселенной. Это открытие открывает захватывающее окно в самые ранние этапы космической эволюции и поднимает новые вопросы о формировании сверхмассивных черных дыр и галактик.

Что такое квазар?

Квазары, или квазизвездные объекты, — одни из самых ярких и энергичных объектов во Вселенной. Их источником энергии являются сверхмассивные черные дыры, расположенные в центре галактик. Эти черные дыры притягивают к себе огромное количество материи и формируют вокруг себя аккреционный диск. Материя в этом диске нагревается до чрезвычайно высоких температур, выделяя огромное количество энергии в виде излучения. Именно это интенсивное излучение делает квазары настолько яркими, что их можно наблюдать на космологических расстояниях.

Слияние квазаров происходит, когда две галактики, в центре каждой из которых находится сверхмассивная черная дыра, сталкиваются и в конце концов сливаются. Процесс этот зрелищный и сложный. По мере сближения галактик их черные дыры начинают гравитационно взаимодействовать, вызывая серьезные возмущения в аккреционных дисках и порождая огромные струи материи. В конце концов, сами черные дыры сливаются, образуя еще более массивную черную дыру.

Эти слияния квазаров особенно интересны, поскольку могут многое рассказать нам об эволюции галактик и сверхмассивных черных дыр. Кроме того, они являются естественными лабораториями для изучения эффектов экстремальных гравитационных сил и механизмов быстрого роста черных дыр, что и обусловливает интерес к этому новому наблюдению.

Этим наблюдением мы обязаны телескопам Subaru и Gemini North. Два взаимодействующих квазара были замечены примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва, что возвращает нас в эпоху космического рассвета. Этот период, который длится от пятидесяти миллионов до одного миллиарда лет после Большого взрыва, был отмечен формированием первых звезд и галактик и реионизацией нейтрального водорода во Вселенной. Поэтому открытие сливающихся квазаров в это время является необычным.

Каждый из двух наблюдаемых квазаров примерно в сто миллионов раз массивнее Солнца, что более чем в двадцать раз превышает массу Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Наблюдения показали, что между двумя квазарами протянулся газовый мост, что указывает на то, что их взаимодействие влияет на галактики-хозяева в гораздо больших масштабах.

Отметим, что существование сливающихся квазаров в это время давно предполагалось. Однако это первое прямое наблюдение. Случайное обнаружение этих двух красных точек на снимках “Субару”, подтвержденное последующими наблюдениями, иллюстрирует, как много нам еще предстоит узнать о ранних стадиях развития Вселенной.

Это впечатляющее открытие знаменует собой значительный прогресс в нашем понимании квазаров, сверхмассивных черных дыр и космической эволюции. Статистические свойства этих объектов вскоре расскажут нам об условиях и процессах, сформировавших раннюю Вселенную.