Древняя галактика поведает о детстве мира

Группе европейских астрономов во главе с Дэниелом Мортлоком из лондонского Имперского колледжа удалось открыть древнейший квазар — яркую галактику, посередине которой находится супермассивная черная дыра. Это позволит ученым более детально узнать об эволюции Вселенной после Большого взрыва, который произошел примерно 13,7 миллиарда лет назад.

Фото: Фото: AP

Английский термин "квазар" (quasar) происходит от слов quasistellar ("квазизвездный", или "похожий на звезду") и radiosource ("радиоисточник") и дословно означает "квазизвездный радиоисточник". Так называют очень яркие галактики, испускающие мощное радиоизлучение — его мощность иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звезд в галактиках, подобных нашей.

Читайте также: Дракон в небесах проглотил звезду

Первоначально квазары были определены как класс объектов с большим красным смещением, имеющих настолько малые угловые размеры, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от обычных звезд. Первый квазар, 3С48, был обнаружен в конце 50-х годов прошлого столетия Аланом Сендиджем и Томасом Мэтьюзом. К 1963 году было открыто уже пять квазаров. К настоящему времени астрономы насчитывают около 200 тысяч квазаров, большинство которых находятся вблизи центров огромных эллиптических галактик.

Квазары называют "маяками Вселенной", так как они видны с огромных расстояний — их светимость может быть в сотни раз выше, чем у обычных галактик, что позволяет радиотелескопам регистрировать их на расстоянии более десяти миллиардов световых лет от Земли. При этом светимость квазаров может достигать 1046-1047 эрг в секунду. В среднем такой объект производит примерно в десять триллионов раз больше энергии в секунду, чем Солнце, и в миллион раз больше, чем самая мощная из известных нам звезд.

Квазары пока еще не слишком изучены астрономической наукой. По одной из теорий, они представляют собой галактики на начальном этапе развития, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры, поглощающие материю. Источником излучения предположительно служит их аккреционный диск. Ученых также волнует, почему интенсивность блеска квазаров изменяется за короткие промежутки времени. Скорее всего, это объясняется тем, что область генерации излучения имеет относительно малый размер.

Фото: AP

Галактику, получившую условное обозначение ULAS J1120+0641, удалось рассмотреть при помощи инфракрасного телескопа, установленного на Гавайях. Правда, для этого потребовались пять лет наблюдений. По словам исследователей, излучение ULAS J1120+0641 шло до нас более 12,9 миллиарда лет — об этом говорит значение его красного смещения (8,6). Как подсчитали астрофизики, квазар испускал эти лучи всего через 770 миллионов лет после Большого взрыва. До сих пор же удавалось получать информацию, "отправленную" самое раннее через 870 миллионов лет после катастрофы, породившей нашу Вселенную.

Всего 70 лет назад ученые полагали, что Вселенная с момента образования существовала в неизменном состоянии. Затем Эдвин Хаббл обнаружил, что свет от более далеких Галактик имеет более красный "оттенок", чем свет, который доходит к нам от более близких объектов. Причем скорость разбегания галактик оказалась пропорциональна расстоянию от Земли. То есть Вселенная постепенно расширяется!

Это привело ученых к мысли о том, что все галактики должны были зародиться в одной точке, скорее всего, в результате взрыва. Как показали расчеты, это событие должно было произойти около 13,7 миллиарда лет назад. Так как температура в момент взрыва была очень большой, должно было возникнуть мощное квантовое излучение — так называемое "реликтовое", "остатки" которого за миллиарды лет могут дойти до нас.

Одним из носителей этого излучения является вышеупомянутая галактика ULAS J1120+0641. Открытие этой древней галактики ценно тем, что оно поможет изучить эпоху начала ионизации вещества во Вселенной.

Особый интерес представляет собой черная дыра, по массе в два миллиарда раз превосходящая наше Солнце. До недавних пор считалось, что для формирования черных дыр такого размера (ведь они формируются за счет втягивания в себя окружающего вещества) требуется несколько миллиардов лет. Но получается, что данная дыра образовалась за гораздо меньший срок. Так что теории развития Вселенной, возможно, будут пересмотрены.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"