Астрономы обнаружили самый далекий объект во Вселенной
Ученые обнаружили самый далекий квазар из когда-либо зарегистрированных. Этот пылающий центр галактики впервые засиял, когда Вселенной было около 670 миллионов лет, а сейчас ее возраст насчитывает около 13,8 миллиарда лет. При этом космическая обсерватория ESA не только побила рекорд расстояния, но и впервые составила «перепись» сверхмассивных черных дыр на заре времен.
Открытие было сделано в ходе масштабного обзора, проведенного Европейским космическим агентством при помощи телескопа «Евклид». Ученым удалось найти целую группу из 31 древнего квазара, что более чем вдвое увеличивает общее число известных науке подобных объектов из столь ранней эпохи, сообщает портал Earth.com со ссылкой на результаты исследования, опубликованные в научном журнале Astronomy & Astrophysics.
Раньше исследователям попадались лишь редчайшие и самые яркие квазары, которые сложно было изучать как статистическую группу. Новые квазары оказались гораздо более тусклыми и типичными, что дает астрономам первую настоящую «выборку» для детального анализа.
Охота на древние объекты
Квазар – это короткая, но бурная глава в жизни галактики. Газ и пыль, падающие на сверхмассивную черную дыру в ее центре, разогреваются до немыслимых температур, заставляя ядро галактики светить ярче, чем все остальные звезды вместе взятые, испуская энергию триллионов солнц.
Запечатлеть такой объект из ранней Вселенной невероятно трудно. Эти объекты редки, и из-за расширения космоса их свет смещается в сторону более длинных инфракрасных волн. В некоторых случаях это красное смещение настолько велико, что излучение уходит из видимого спектра.
Наземные камеры практически слепы на таких длинах волн, к тому же земная атмосфера сама светится в инфракрасном диапазоне, заглушая слабые сигналы из космоса. Вдобавок далекие квазары визуально крайне похожи на коричневые карлики – холодные тусклые звезды, которые в изобилии встречаются гораздо ближе к нам.
Как «Евклид» увидел невидимое
Телескоп «Евклид» обходит эти препятствия. Его главное зеркало имеет диаметр чуть более метра (скромный размер для астрономических обсерваторий), но телескоп находится на орбите, из-за чего он видит инфракрасное небо с высокой четкостью и охватывает огромные участки за раз, поясняет Да-Мин Ян, аспирант Лейденского университета (Нидерланды), руководивший исследованием.
Его команда проанализировала тысячи снимков, полученных за первые полтора года работы телескопа, используя программное обеспечение на основе машинного обучения. Из 123 кандидатов, отмеченных алгоритмом, 31 объект подтвердился при последующих наблюдениях с помощью крупных наземных телескопов на Гавайях, в Чили и Аризоне.
Долгие годы самые ранние известные квазары были лишь ярчайшими из аномалий, которые можно было разглядеть за миллиарды световых лет. В новой выборке «Евклида» 12 квазаров имеют красное смещение выше 7, что более чем удваивает количество, увиденное астрономами за последнее десятилетие.
«Команда «Евклида» впервые провела настоящую «перепись» квазаров на заре Вселенной», – говорит Антонио Ла Марка, научный сотрудник ESA.
Расстояние – лишь половина уникальности находки. Большинство новых квазаров примерно в 10 раз тусклее своих ранее найденных собратьев. Это значит, что ученые теперь смотрят на среднестатистическую популяцию черных дыр той эпохи, а не на ее яркую верхушку.
Загадка сверхмассивных черных дыр
Самый далекий из 31 объекта, каталогизированный как EUCLID J1729, имеет красное смещение 7.77. Он побил предыдущий рекорд (красное смещение 7.64), установленный в 2021 году, с отрывом примерно в 15 миллионов лет космического времени.
Такие объекты усугубляют давнюю загадку. Чтобы сиять так ярко так рано, черная дыра в их центре должна иметь массу от миллионов до миллиардов масс Солнца. Однако после Большого взрыва попросту не было достаточно времени, чтобы нарастить такую огромную массу. Каждый шаг вглубь времени делает этот вопрос острее.
Найденные древние квазары могут помочь найти ответ. В одном из ярких примеров, по-видимому, скрывается черная дыра массой всего в десятки миллионов солнечных, которая поглощает вещество быстрее, чем допускает стандартный теоретический предел.
Машины времени
«Древние квазары – это редкие находки. Они интересны сами по себе, но также служат машинами времени, позволяющими нам исследовать раннюю Вселенную и понять, как появилось первое поколение галактик», – отмечает Валерия Петторино, научный сотрудник проекта «Евклид» в ESA.
Телескоп «Евклид» работает всего два года и уже совершил это открытие, просканировав лишь малую долю своей запланированной карты. Ожидается, что за шесть лет работы «Евклид» сделает снимки более 1,5 миллиарда галактик. Ежедневно он отправляет на Землю 100 ГБ данных. Итогом работы телескопа станет грандиозный космический атлас, который охватит треть всего неба – 14 тысяч квадратных градусов.
По материалам earth.com