Астрономи ідентифікували найяскравіший об′єкт у космосі

За допомогою Дуже великого телескопа (VLT) астрономи отримали характеристики яскравого квазара, встановивши, що він є не лише найяскравішим у своєму роді, але й найсвітлішим об′єктом серед коли-небудь спостережуваних.

Про відкриття розповідають в Європейській південній обсерваторії (ESO), передають OstanniPodii.com.

З′їдаючи по Сонцю щодня

Квазари – це яскраві ядра далеких галактик, підживлені надмасивними чорними дірами.

Чорна діра в цьому квазарі-рекордсмені зростає в масі на величину, еквівалентну одному Сонцю щодня, що робить її чорною дірою з найшвидшим зростанням серед виявлених на сьогодні.

Чорні діри, які підживлюють квазари, збирають матерію з навколишнього середовища в енергійному процесі, який випромінює величезну кількість світла. Настільки, що квазари є одними з найяскравіших об′єктів на нашому небі, тобто із Землі видно навіть дуже далекі з них. Як правило, найяскравіші квазари вказують на найшвидше зростання надмасивних чорних дір.

"Ми відкрили чорну діру, що найшвидше зростає серед відомих на сьогодні. Вона має масу 17 мільярдів Сонць і поглинає трохи більше Сонця щодня. Це робить її найяскравішим об′єктом у відомому Всесвіті", - говорить Крістіан Вольф, астроном з Австралійського національного університету (ANU), провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Nature Astronomy.

Квазар під назвою J0529-4351 знаходиться так далеко від Землі, що його світлу знадобилося понад 12 мільярдів років, щоб досягти нас.

Це відео запрошує нас у подорож від нашого Чумацького Шляху далеко в небо до квазара J0529-4351, яскравого ядра далекої галактики, у напрямку сузір′я Живописець. Credit: ESO/N. Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey/M. Kornmesser. Music: Astral Electronic.

Матерія, що притягується до цієї чорної діри у вигляді диска, випромінює стільки енергії, що J0529-4351 більш ніж у 500 трильйонів разів яскравіший за Сонце.

"Все це світло походить від гарячого акреційного диска діаметром сім світлових років – це, мабуть, найбільший акреційний диск у Всесвіті", - каже аспірант ANU, співавтор дослідження Семюель Лай. Сім світлових років – це приблизно у 15 тисяч разів більше, ніж відстань від Сонця до орбіти Нептуна.

Ховався у всіх на виду

Примітно, що цей квазар-рекордсмен був прихованим у всіх на виду.

"Дивно, що він залишався невідомим до сьогодні, коли ми вже знаємо про мільйон квазарів, які менш вражають. Досі він дивився нам прямо в очі", - говорить співавтор дослідження Крістофер Онкен, астроном з ANU. Він додав, що цей об′єкт з′явився на знімках Південного огляду неба Шмідта ESO ще у 1980 році, але був визнаний квазаром лише через десятиліття.

Пошук квазарів вимагає точних даних від спостережень за великими ділянками неба. Отримані масиви даних настільки великі, що дослідники часто використовують моделі машинного навчання, щоб проаналізувати їх і відрізнити квазари від інших небесних об′єктів.

Однак ці моделі навчаються на наявних даних, що обмежує коло потенційних кандидатів об′єктами, схожими на вже відомі. Якщо новий квазар яскравіший за будь-який інший, що спостерігався раніше, програма може відкинути його й натомість класифікувати як зорю, не надто віддалену від Землі.

Автоматизований аналіз даних із супутника Gaia Європейського космічного агентства показав, що об′єкт J0529-4351 занадто яскравий, щоб бути квазаром, і припустив, що це зоря. Минулого року дослідники визначили його як далекий квазар за допомогою спостережень на 2,3-метровому телескопі ANU в обсерваторії Сайдлінг Спрінг в Австралії.

Однак, щоб встановити, що це найяскравіший квазар з усіх коли-небудь спостережуваних, потрібен був більший телескоп і точніші вимірювання за допомогою більш точного інструменту. Спектрограф X-shooter на Дуже великому телескопі (VLT) ESO в чилійській пустелі Атакама надав важливі дані.

На цьому зображенні показано область неба, в якій знаходиться квазар-рекордсмен J0529-4351. За допомогою Дуже великого телескопа було встановлено, що цей квазар є найяскравішим об′єктом, відомим у Всесвіті на сьогодні. Ця фотографія створена зі знімків, що є частиною проєкту Digitized Sky Survey 2, а на врізці показано розташування квазара на зображенні з проєкту Dark Energy Survey. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey

Подальші плани

Чорна діра з найшвидшим зростанням серед коли-небудь спостережуваних стане ідеальною мішенню для оновлення GRAVITY+ на інтерферометрі VLT (VLTI), який призначений для точного вимірювання маси чорних дір, у тому числі й тих, що знаходяться далеко від Землі. Крім того, Надзвичайно великий телескоп (ELT) ESO – 39-метровий телескоп, що будується в чилійській пустелі Атакама – зробить ще більш можливими ідентифікацію та визначення характеристик таких невловних об′єктів.

Виявлення та вивчення далеких надмасивних чорних дір може пролити світло на деякі таємниці раннього Всесвіту, зокрема на те, як вони та галактики, що їх містять, формувалися та еволюціонували. Але це не єдина причина, чому Вольф шукає їх. "Особисто мені просто подобається гонитва", - каже він. "На кілька хвилин у день я знову відчуваю себе дитиною, яка грає у пошуки скарбів, і тепер я приношу до столу все, що я дізнався відтоді".