Квазары поражают воображение: энергия их излучения аналогична миллиардам или даже триллионам Солнц! Австралийские ученые обнаружили квазар, питаемый самой быстрорастущей черной дырой из когда‑либо найденных. С помощью современных телескопов и обсерваторий астрономы обнаружили в глубоком космосе квазар, сияющий с яркостью 600 000 000 000 000 Солнц! Группа астрономов из института Карнеги нашла 63 новых квазара – огромные черные дыры в Космосе.
Астрономы объяснили природу загадочных красных квазаров
Этот объект и называется активным галактическим ядром. Квазары являются одними из тех небесных объектов, которые имеют весьма приблизительные количественные или качественные характеристики. На самом деле не существует какого-то общепринятого установленного числа, на которое можно было бы посмотреть и сказать — да. Это «очень яркий квазар». Чтобы дать вам представление о невероятном количестве энергии, генерируемого квазарами, приведу такое число: типичный квазар легко может быть в 100 000 раз ярче всех вместе взятых звёзд галактики Млечный Путь в оптическом диапазоне! Один из ближайших к Земле квазаров. Одновремено является блазаром. Из открытых источников. Они живут далеко Одна из самых интересных особенностей квазаров заключается в том, что все они находятся очень далеко от нас. Свет от этих далёких объектов идёт к нам миллионы лет. Это значит, что когда мы смотрим на них, мы смотрим в далёкое прошлое Вселенной.
Самый ближайший к Земле квазар находится на расстоянии 531 миллион световых лет! Расстояние до объекта — 1,6 миллиарда световых лет. Поскольку самый первый квазар был обнаружен на огромном расстоянии от Земли — около 4 миллиардов световых лет, первоначально учёные считали, что существовали подобные объекты только в молодой Вселенной. И сейчас их в космосе уже нет. Однако это оказалось не так.
Ученым известно 40 квазаров с красным смещением более 6 — это граница, означающая этап ранней Вселенной. Это ярчайший объект в ранней Вселенной, светимостью в 420 триллионов раз большей, чем наше Солнце, и в семь раз большей, чем самый далекий квазар, расположенный на расстоянии 13 млрд световых лет. Внутри квазара скрывается черная дыра в 12 млрд раз массивнее нашего светила.
Получается, что новый квазар — не только самый яркий, но и самый массивный среди известных с сильным красным смещением. В свою очередь соавтор статьи Юрий Белецкий Yuri Beletsky полагает, что открытие указывает на то, что в ранней Вселенной черные дыры, вероятно, росли быстрее, чем принявшие их галактики.
В результате этих симуляций образовались две огромные звезды. Одна из них была в 30 000 раз массивнее Солнца, а другая - в 40 000 раз. Моделирование на суперкомпьютере показывает формирование массивных звезд красный цвет в облаке древнего газа.
Согласно предыдущим исследованиям, масса квазара при рождении должна составлять от 10 000 до 100 000 масс Солнца. По мнению авторов исследования, если это так, то эти две гигантские первозданные звезды могут быть жизнеспособными "семенами" для первых квазаров во Вселенной. Возможно также, что две крупные звезды в этой симуляции почти мгновенно коллапсировали в черные дыры, а затем продолжили поглощать газ, превращаясь в сверхмассивные квазары, подобные тем, которые ученые обнаружили в ранней Вселенной. Эта работа может перевернуть десятилетия представлений о звездообразовании в ранней Вселенной. Ранее считалось, что крупные первозданные звезды могут формироваться только в экстремальных условиях, где внешние силы, такие как сильное ультрафиолетовое излучение, могут препятствовать образованию более мелких звезд.
Сверхмассивные черные дыры, в свою очередь, находятся в центрах галактик, в том числе и Млечного пути однако далеко не каждая из них порождает квазар. Теперь астрономам удалось получить изображение древнего двойного квазара с помощью телескопа Hubble. Это удалось сделать в результате целенаправленных поисков, поскольку ученым интересно исследовать, как проходит слияние галактик, особенно в эпоху молодой вселенной. Обнаруженные квазары наблюдаются сейчас в том виде, в котором они находились спустя 3 млрд лет после большого взрыва.
Облако газа плодит квазары
По предварительным оценкам экспертов, космический объект, который, к слову, получил название PSO167-13, исключительно древний, если точнее, то он образовался 13 миллиардов лет тому назад — через 850 миллионов лет после Большого взрыва. Добавим, квазары — это астрономические объекты, являющиеся одними из самых ярких во всей видимой Вселенной. Они являют собой активные ядра галактик на самой ранней стадии формирования, внутри которых находятся сверхмассивные черные дыры, поглощающие окружающее их вещество, что приводит к образованию аккреционного диска, который и является источником исключительного мощного излучения.
Открытие и изучение квазара на заре космоса дает исследователям уникальную возможность заглянуть в то время, когда Вселенная была еще молодой и сильно отличалась от того, что мы наблюдаем сегодня. Благодаря своей яркости квазары видны на больших расстояниях и, таким образом, выступают в роли маяков, освещающих водородные облака, существовавшие в начале Вселенной, позволяя нам понять ее эволюцию. Квазары появились не сразу после начала истории Вселенной. Сначала образовались галактики, которые постепенно начали сливаться, а затем в их роях появились первые квазары. Ученые показали, что излучение от этих объектов может мешать формированию звезд. Это привело к тому, что сверхмассивная черная дыра в их центре подпитывалась и высвобождала огромное количество энергии. Эта энергия нагревает и выталкивает окружающий газ наружу, создавая мощные потоки, которые проносятся через межзвездное пространство подобно цунами, сея хаос в галактике-хозяине. Выбросы играют важную роль в эволюции галактик.
Газ служит топливом для звездообразования, поэтому, когда газ удаляется в результате оттока, скорость звездообразования снижается.
Это также объясняет, почему квазары более распространены в ранней вселенной: когда квазар поглощает вещество из своего аккреционного диска, наступает момент, когда в окрестностях оказывается мало вещества, и поток энергии падает или прекращается, и тогда квазар становится обычной галактикой. Механизм производства энергии в аккреционном диске был окончательно смоделирован в 1970-х годах, и доказательства существования самих чёрных дыр также были пополнены новыми данными включая свидетельства того, что сверхмассивные чёрные дыры могут быть обнаружены в центрах нашей собственной и многих других галактик , что позволило решить проблему квазаров. Современные представления[ править править код ] Квазары находятся в центре активных галактик и являются одними из самых ярких объектов, известных во Вселенной, излучая в тысячу раз больше энергии, чем Млечный Путь, который содержит от 200 до 400 миллиардов звезд.
В среднем, квазар производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце и в миллион раз больше энергии, чем самая мощная известная звезда , и обладает переменностью излучения во всех диапазонах длин волн [24]. Спектральная плотность излучения квазара распределена почти равномерно от рентгеновских лучей до дальнего инфракрасного диапазона с пиком в ультрафиолетовом и видимом диапазонах , причем некоторые квазары также являются сильными источниками радиоизлучения и гамма-излучения. С помощью изображений высокого разрешения, полученных с наземных телескопов и космического телескопа Хаббла , в некоторых случаях были обнаружены «галактики-хозяева», окружающие квазары [29]. Эти галактики обычно слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть на ярком свете квазара.
Средняя видимая звёздная величина большинства квазаров мала и их нельзя увидеть с помощью небольших телескопов. Исключением выступает объект 3C 273 , видимая звёздная величина которого составляет 12,9. Механизм излучения квазаров известен: аккреция вещества в сверхмассивных чёрных дырах , находящихся в ядрах галактик. Свет и другое излучение не могут покидать область внутри горизонта событий чёрной дыры, но энергия, создаваемая квазаром, генерируется снаружи, когда под действием гравитации и огромного трения из-за вязкости газа в аккреционном диске падающее в чёрную дыру вещество нагревается до очень высоких температур.
Центральные массы квазаров были измерены с помощью реверберационного картирования и находятся в диапазонах от 105 до 109 солнечных масс. Подтверждено, что несколько десятков близлежащих крупных галактик, в том числе наша собственная галактика Млечный Путь, которые не имеют активного центра и не проявляют никакой активности, подобной квазарам, содержат в своих ядрах подобную сверхмассивную чёрную дыру центр галактики. Таким образом, теперь считается, что хотя все большие галактики имеют чёрную дыру такого типа, но только небольшая часть имеет достаточное количество вещества в её окрестности, чтобы стать активной и излучать энергию таким образом, чтобы её можно было рассматривать как квазар [43]. Это также объясняет, почему квазары были более распространены в ранней Вселенной, поскольку выделение энергии заканчивается, когда сверхмассивная чёрная дыра поглощает весь газ и пыль около неё.
Это означает, возможно, что большинство галактик, включая Млечный Путь, прошли свою активную стадию, выглядя как квазар или какой-то другой класс активной галактики, которые зависели от массы чёрной дыры и скорости аккреции, и теперь находятся в состоянии покоя, потому что им не хватает вещества в ближайших окрестностях для генерации излучения. Для нашей Галактики есть свидетельства активности чёрной дыры в прошлом, например пузыри Ферми [44] [45]. Вещество, накапливающееся около чёрной дыры, вряд ли попадет непосредственно в неё, но из-за некоторого изначального момента импульса вещество будет накапливаться в аккреционном диске, причём благодаря закону сохранения момента количества движения чем ближе оно к чёрной дыре, тем выше скорости вращения, фактически приближаясь к скорости света. Квазары также могут повторно зажечься, когда обычные галактики сливаются и окрестности чёрной дыры наполняются свежим источником вещества.
Гигантским хранилищем воды оказался квазар -- ядро активной галактики, в центре которого находится сверхмассивная черная дыра. Квазары -- компактные объекты размерами порядка Солнечной системы , однако они могут светить ярче, чем все звезды галактики вроде нашего Млечного пути. Мощное энерговыделение, делающее квазары самыми яркими объектами во Вселенной, достигается за счет постоянного падения газа на сверхмассивную дыру в их центре. Это еще одно доказательство того, что вода существовала во Вселенной даже в самую раннюю эпоху», -- пояснил Мэтт Брэдфорд Matt Bradford из Лаборатории реактивного движения в Пасадене.
Расчеты показали, что в центре квазара находится сверхмассивная черная дыра в 20 миллиардов масс Солнца.
Получены первые снимки самого яркого квазара текущей Вселенной
У квазаров находящихся на небольшом расстоянии в оптическом диапазоне достаточно сложно обнаружить некоторое строение, а в радиодиапазоне почти все квазары имеют достаточно сильно развитое строение, которое выходит далеко за рамки оптического изображения. Красное смещение. Самое удивительное свойство квазаров — значительное смещение линий в их спектрах у красного конца, означающее, согласно закону Доплера, что квазары удаляются от нас с колоссальной скоростью. Шмидт из Обсерватории им. Хейла США первым обнаружив эти удивительные объекты также понял, что странные линии в спектрах квазаров — это, уже известные на то время, атомные линии, сильно поменявшие свое расположение за счет доплеровского сдвига. Если полагать, что колоссальная скорость с которой движутся квазары связана с космологическим расширением Вселенной, в котором на данный момент практически никто не сомневается, то, исходя из закона Хаббла, они располагаются на громадном расстоянии от Млечного пути. Расстояние на котором находятся самые далекие квазары составляет примерно 10 млрд. Самые далекие галактики, которые мы можем наблюдать, располагаются в несколько раз ближе, а скорость их удаления соответственно значительно меньше. Квазары — весьма сильные космические объекты, несмотря на это среди них не обнаружено ни одного ярче 12-й звездной величины. Невооруженным глазом их невозможно увидеть, для их наблюдения необходимы крупные телескопы.
И это не связано с тем, что квазары излучают мало света, это происходит из-за того что они находятся на значительном расстоянии.
Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Института науки Карнеги. Kornmesser Специалистов интересовали причины, по которым ряд квазаров, имеющих схожие свойства, объединены в так называемую «главную последовательность». Ученым удалось связать наблюдения квазаров с Земли с двумя основными факторами. Первый касается интенсивности аккреции падение вещества из окружения на центральное тело в квазаре, а второй связан с особенностями ориентации в пространстве астрономов, которые производят наблюдения над ядрами галактик.
Но другие — выглядят красными при наблюдении. Астрономы считают, что «форма» спектра цвет квазара указывает на количество пыли, окружающей центральную область, но окончательно природа таких объектов не понятна. С помощью обзора DESI исследователи собрали оптические спектры для 3038 квазаров. Анализ показал, что квазары в «пыльных» галактиках, которые выглядят более красными, характеризуются сильным излучением в радиодиапазоне. Это покраснение и усиление радиосигнала, как полагают исследователи, связано с мощными истечениями газа струями , выброшенным сверхмассивной черной дыры, которые врезаются в окружающую пыль, вызывая радиоизлучение.
Эти потоки со временем сдуют всю пыль и газ из центральной области галактики, обнажая синий квазар и приводя к ослаблению радиоизлучения.
Чтобы проверить эту гипотезу, команда провела длительные наблюдения за десятками гaлaктик c пoмoщью тeлecкoпa Иcaaкa Ньютoнa в Лa-Пaльмe. Они просканировали 48 гaлaктик с квaзapaми и бoлee 100 бeз ниx в поисках заметных искажений, указывающих на прошлые столкновения с дpyгими гaлaктикaми. Таким образом, вероятность того, что гaлaктики c квaзapaми гравитационно взаимодействовали с другой галактикой, в три раза чаще. Это исследование знаменует собой знaчитeльный шaг впepeд в нaшeм пoнимaнии тoгo, кaк работают эти чудовищные АГЯ, что в итоге повлияет на наше понимание Вселенной. Энергия, выделяемая квазаром, может полностью изменить форму области пространства, вытесняя газ из галактического диска и останавливая звездообразование на миллиарды лет. Команда надеется, что в будущем космический телескоп "Джеймс Уэбб", который уже рассмотрел несколько квазаров, сможет подтвердить роль галактических столкновений.
Хаббл обнаружил двойной Квазар в далекой Вселенной
Сверхяркий квазар, внесенный в каталог как J043947.08+163415.7, самымй яркий квазар в ранней Вселенной это делает его уникальным объектом для исследований. Иллюстрация художника показывает квазар, или питающуюся черную дыру, наподобие APM 08279+5255, где астрономы обнаружили огромное количество водного пара. Самый близкий квазар к нашей планете квазар в центре галактики Маркарян 231 (Mrk 231) состоит из двух сверхмассивных черных дыр. 'Читайте в статье и узнайте, что такое квазары в космосе, какие исследования проводились по их обнаружению и о других интересных фактах. Используя телескоп Subaru, астрономы из Тайваня провели спектроскопические наблюдения квазара с высоким красным смещением, обозначенным как PSO J006.1240 + 39.2219. Астрономы обнаружили в космосе огромное кольцообразное образование, которое не поддается объяснению с помощью современных космологических теорий.
Астрономы обнаружили самый яркий среди известных объект во Вселенной
В результате этого нового исследования было установлено, что источник J1144 представляет собой квазар, характеризуемый красным смещением в 0,83. Он также по праву может считаться самым ярким квазаром с красным смещением более 0,4. Астрономы полагают, что масса черной дыры объекта J1144 составляет около 2,6 миллиарда масс Солнца. Оценка размера объекта по области излучения бета-водородных линий привела исследователей к значению в 1200 световых суток. Подводя итог, авторы работы объяснили, чем свойства квазара J1144 могут быть полезны для будущих исследований.
Клайв Тадхантер с кафедры физики и астрономии Шеффилдского университета сказал в своем заявлении: Квазары - одно из самых экстремальных явлений во Вселенной, и то, что мы видим, вероятно, представляет собой будущее нашей собственной галактики Млечный Путь, когда она столкнется с галактикой Андромеды примерно через пять миллиардов лет". Открытие и изучение квазара на заре космоса дает исследователям уникальную возможность заглянуть в то время, когда Вселенная была еще молодой и сильно отличалась от того, что мы наблюдаем сегодня. Благодаря своей яркости квазары видны на больших расстояниях и, таким образом, выступают в роли маяков, освещающих водородные облака, существовавшие в начале Вселенной, позволяя нам понять ее эволюцию. Квазары появились не сразу после начала истории Вселенной. Сначала образовались галактики, которые постепенно начали сливаться, а затем в их роях появились первые квазары.
Ученые показали, что излучение от этих объектов может мешать формированию звезд. Это привело к тому, что сверхмассивная черная дыра в их центре подпитывалась и высвобождала огромное количество энергии. Эта энергия нагревает и выталкивает окружающий газ наружу, создавая мощные потоки, которые проносятся через межзвездное пространство подобно цунами, сея хаос в галактике-хозяине. Выбросы играют важную роль в эволюции галактик.
Квазары показали, что время в молодой Вселенной текло в пять раз медленней Георгий Голованов4 июля 2023 г. Десять минут длятся ровно столько в Токио, сколько и в Москве, вне зависимости от субъективных факторов. Однако теория относительности утверждает, что на течение времени могут воздействовать различные факторы, например, черные дыры или темная энергия. Ученые из Австралии сопоставили данные наблюдений почти 200 квазаров и пришли к выводу, что в молодой Вселенной время текло в 5 раз медленнее, чем сейчас. Подпишитесь , чтобы быть в курсе.
Что умеют программные роботы Благодаря Эйнштейну нам известно, что время и пространство взаимосвязаны, а также что Вселенная расширяется.
Но эти шесть переходов были настолько внезапными и драматичными, что скорее всего, в этих галактиках происходит нечто совершенно иное. Мы хотим понять, как такое огромное количество газа и пыли может внезапно начать падать в черную дыру", — сказала Сара Фредерик. Все шесть переходов наблюдались в течение первых девяти месяцев работы калифорнийского проекта автоматической съемки неба Zwicky Transient Facility ZTF , который начал наблюдения в марте 2018 года. Эти изменения происходят гораздо быстрее, чем мы можем объяснить с помощью современной теории квазаров", — заявила Фредерик.
Квазары и гамма-всплески задают новые загадки
Квазары обнаруживаются на очень широком диапазоне расстояний, и исследования по обнаружению квазаров показали, что в далеком прошлом активность квазаров была более распространенной. то есть в галактики с высокоактивной центральной черной дырой. то есть в галактики с высокоактивной центральной черной дырой. В космосе обнаружен загадочный объект Z 229-15, не поддающийся классификации. Поскольку два квазара мерцают с разной скоростью по мере увеличения и уменьшения притока топлива, они были идентифицированы как необычная активность, происходящая в космосе.
Ученые раскрыли загадку образования квазаров
Клайв Тадхантер с кафедры физики и астрономии Шеффилдского университета сказал в своем заявлении: Квазары - одно из самых экстремальных явлений во Вселенной, и то, что мы видим, вероятно, представляет собой будущее нашей собственной галактики Млечный Путь, когда она столкнется с галактикой Андромеды примерно через пять миллиардов лет". Открытие и изучение квазара на заре космоса дает исследователям уникальную возможность заглянуть в то время, когда Вселенная была еще молодой и сильно отличалась от того, что мы наблюдаем сегодня. Благодаря своей яркости квазары видны на больших расстояниях и, таким образом, выступают в роли маяков, освещающих водородные облака, существовавшие в начале Вселенной, позволяя нам понять ее эволюцию. Квазары появились не сразу после начала истории Вселенной. Сначала образовались галактики, которые постепенно начали сливаться, а затем в их роях появились первые квазары.
Ученые показали, что излучение от этих объектов может мешать формированию звезд. Это привело к тому, что сверхмассивная черная дыра в их центре подпитывалась и высвобождала огромное количество энергии. Эта энергия нагревает и выталкивает окружающий газ наружу, создавая мощные потоки, которые проносятся через межзвездное пространство подобно цунами, сея хаос в галактике-хозяине. Выбросы играют важную роль в эволюции галактик.
Межзвездный газ оказывается в большом количестве вытолкнут к черной дыре в центре галактики и высвобождает столько энергии, что появляется сильнейшее свечение, которым отличаются только квазары. Астрономы также отмечают, что столкновения с другими галактиками чаще происходят именно у «квазарных». Они также считают, что такой итог дает и нашу галактику Млечный Путь, которую через каких-то 4 млрд лет в свои объятия заключит соседняя Туманность Андромеды.
Астрономы могут обнаружить его, потому что галактика ближе к Земле действует как линза и заставляет квазар выглядеть особенно ярким. Гравитационное поле ближней галактики искривляет само пространство, искривляя и усиливая свет далекого квазара. Этот эффект называется гравитационным линзированием. Хотя исследователи искали эти очень отдаленные квазары более 20 лет, редкое и случайное небесное расположение сделало их видимыми.
Сверхяркий квазар, внесенный в каталог как J043947.
Ученые наблюдали за 48 галактиками с квазарами и сравнивали их с более чем 100 галактик без них. Оказалось, что галактики, имеющие квазары, примерно в три раза чаще взаимодействуют или сталкиваются с другими галактиками. Воспламенение квазара может вытеснить остальной газ из галактики, что помешает ей формировать новые звезды еще на протяжении миллиардов лет. Ученые отмечают, что космический телескоп James Webb способен обнаружить свет, испускаемый даже самыми отдаленными квазарами почти 13 миллиардов лет назад. Таким образом, в будущем астрономы смогут изучать даже древнейшие «маяки», указывающие на путь развития нашей Вселенной.
Получены первые изображения самого яркого квазара молодой Вселенной
это огромные звери. Измерена масса черной дыры в квазаре 11 миллиардов. Есть в космосе объекты, которые невозможно увидеть невооружённым глазом, при этом они являются чуть ли не самыми яркими источниками света. Теперь астрономам удалось получить изображение древнего двойного квазара с помощью телескопа Hubble.
Ученые раскрыли загадку образования квазаров
Российско-европейская орбитальная обсерватория "Спектр-РГ" получила первые рентгеновские снимки квазара SMSS J1144-4308, самого яркого активного ядра галактики в ранней Вселенной, который удален от Земли на 9,4 млрд световых лет. По оценке астрономов, яркость квазара J1144 примерно в 100 тысяч миллиардов раз больше, чем у Солнца. Квазар, о котором ученые пишут в The Astrophysical Journal Letters и получивший название J043947.08+163415.7 по яркости существенно превосходит предыдущего рекордсмена – тот светится с силой 420 триллионов солнц. По оценке астрономов, яркость квазара J1144 примерно в 100 тысяч миллиардов раз больше, чем у Солнца. Квазары поражают воображение: энергия их излучения аналогична миллиардам или даже триллионам Солнц!