Найдена струя из древней черной дыры массой миллиард Солнц
Ученые обнаружили самый старый и самый дальний блазар, — сверхмассивную черную дыру, извергающую ошеломляющее количество света на границе пространства и времени. Этому объекту почти 13 миллиардов лет. Ученые смогли обнаружить блазар только благодаря его мощности: он настолько «радио-громок», что светит даже издалека. Он был обнаружен группой ученых во главе с аспиранткой Университета Инсубрии в Италии Сильвией Белладиттой и получил индекс PSO J030947.49 + 271757.3 (или PSO J0309 + 27 для краткости).
Блазары — это особый класс активных ядер галактик, которые образованы сверхмассивными черными дырами, питающимися огромным количеством падающих в них газа, пыли и звезд. Когда материал попадает в черную дыру, он разогревается до невероятных температур, что вызывает выброс светящихся струй вещества и излучения, распространяющихся со скоростью, близкой к скорости света. Струи блазаров могут быть настолько мощными, что способны пробивать дыры в галактиках.
Чтобы считаться блазаром, струя, исходящая из черной дыры, должна быть направлена прямо на нас. В результате они являются одними из самых ярких объектов в небе. «Наблюдение за блазаром чрезвычайно важно, — говорит Белладитта. — Большинство из них ориентированы по-разному, и поэтому их свет слишком слаб, чтобы его можно было увидеть».
Белладитта и ее коллеги смогли обнаружить PSO J0309 + 27 после того, как свели воедино данные нескольких обсерваторий: антенной решеткой NRAO в Нью-Мексико (США), телескопом на Гавайях (Pan-STARRS), а также космическим телескопом Wide-field Infrared Survey Explorer. Кроме того, потребовались измерения с помощью Большого бинокулярного телескопа (LBT) в Аризоне, чтобы подтвердить — данный объект является самым отдаленным и древним блазаром из когда-либо наблюдавшихся. Дальнейшее изучение блазара с помощью космического телескопа НАСА Swift, показало, что он также является самым мощным.
Полученный спектр подтвердил, что PSO J0309 + 27 является центром галактики, которая находится очень далеко от нас, о чем говорит красное смещение с рекордным значением 6,1, которое никогда ранее не наблюдалось у подобного объекта.
Сверхмассивная черная дыра в основе PSO J0309 + 27 примерно в миллиард раз массивнее Солнца. Для сравнения, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного пути лишь в четыре миллиона раз массивнее Солнца.
Открытие PSO J0309 + 27 проливает свет на происхождение сверхмассивных черных дыр, которых сейчас много во всей Вселенной и которые влияют на ее эволюцию. «Благодаря нашему открытию мы можем сказать, что в течение первого миллиарда лет жизни Вселенной существовало большое количество очень массивных черных дыр, испускающих мощные релятивистские струи, — сказала Белладитта. — Это накладывает жесткие ограничения на теоретические модели, которые пытаются объяснить происхождение огромных черных дыр в нашей Вселенной».
Другие древние блазары, вероятно, будут обнаружены гиперчувствительными телескопами нового поколения. Эти объекты позволят заглянуть в раннюю Вселенную.