"Габбл" показав квазар у небачених раніше деталях

Астрономи використали унікальні можливості космічного телескопа "Габбл", щоб зазирнути ближче, ніж будь-коли, у горлянку енергійного монстра — чорної діри, що живить квазар.

Про це розповідається на сайті "Габбла", передають OstanniPodii.com.

Квазар -- це галактичний центр, який яскраво сяє, коли надмасивна чорна діра поглинає речовину зі свого безпосереднього оточення.

За словами Бін Рена з Обсерваторії Лазурного узбережжя та Університету Лазурного узбережжя в Ніцці (Франція), нові знімки "Габбла" показують багато "дивних речей", які можна побачити навколо квазара.

"У нас є кілька згустків різних розмірів і загадкова L-подібна ниткоподібна структура. Все це в межах 16 000 світлових років від чорної діри".

Деякі з об′єктів можуть бути невеликими галактиками-супутниками навколо чорної діри, і тому вони можуть запропонувати речовину, яка буде акреціювати на центральну надмасивну чорну діру, живлячи яскравий маяк.

"Завдяки спостережній здатності "Габбла" ми відкриваємо новий прохід до розуміння квазарів", - сказав Рен. "Мої колеги дуже схвильовані, тому що вони ніколи раніше не бачили так багато деталей".

Квазари виглядають точковими джерелами світла в небі, схожими на зорі (звідси й назва -- квазізоряний об′єкт).

Квазар у новому дослідженні, що має назву 3C 273, був ідентифікований у 1963 році астрономом Мартеном Шмідтом як найперший квазар. На відстані 2,5 мільярда світлових років він був занадто далеким як для зорі. Він, мабуть, був більш енергійним, ніж будь-коли уявляли, зі світністю у понад 10 разів яскравішою, ніж найяскравіші гігантські еліптичні галактики. Це відкрило двері до несподіваної нової загадки в космології: Що живить це масивне виробництво енергії? Ймовірним винуватцем була речовина, що акреціює на чорну діру.

У 1994 році новий гострий погляд "Габбла" показав, що середовище, яке оточує квазари, набагато складніше, ніж раніше передбачалося. Зображення вказували на галактичні зіткнення та злиття між квазарами й галактиками-супутниками, де уламки каскадом падають на надмасивні чорні діри. Це призводить до підтримки "горіння" чорних дір, тобто світіння квазарів.

Для Хаббла вдивлятися в квазар 3C 273 -- це все одно, що дивитися прямо в сліпучу автомобільну фару та намагатися розгледіти мураху, яка повзе по ободу навколо неї. Квазар випромінює в тисячі разів більше енергії, ніж усі зорі в галактиці.

3C 273 -- один з найближчих до Землі квазарів, на відстані 2,5 мільярда світлових років. (Якби він був зовсім поруч, за кілька десятків світлових років від Землі, то здавався б таким же яскравим, як Сонце в небі!)

Інструмент "Габбла" STIS (Спектрограф з візуалізацією космічного телескопа) може слугувати коронографом для блокування світла від центральних джерел, подібно до того, як Місяць блокує відблиски Сонця під час повного сонячного затемнення. Астрономи використовували STIS для виявлення пилових дисків навколо зірок, щоб зрозуміти формування планетних систем, а тепер вони можуть застосувати STIS для кращого розуміння галактик з квазарами. Коронограф "Габбла" дозволив астрономам зазирнути у вісім разів ближче до чорної діри, ніж будь-коли раніше.

Два зображення квазара 3C 273, зроблені різними інструментами космічного телескопа "Габбл". Зверху -- це зображення 3C 273, отримане за допомогою "Ширококутової та планетарної камери 2" (WFPC2). Виглядає як яскрава біла автомобільна фара. До позиції "четверта година" тягнеться лінійна оранжево-біла димоподібна особливість, схожа на позагалактичний джет, запущений з квазара в центрі чорної діри невидимої галактики. Під заголовком вказано, які фільтри були використані для створення зображення та який колір присвоєно кожному фільтру: F450W - синій, F606W -- помаранчевий. Стрілки компаса в правому нижньому куті показують орієнтацію зображення на небі: північна стрілка вказує на 11 годину, східна -- на 8 годину. Масштабна лінійка в лівому нижньому куті позначена "182 000 світлових років" на "15 дугових секундах". Зображення знизу отримане за допомогою коронографа STIS, приблизно таке саме, як і зображення від WFPC2, але в синіх відтінках. Чорне коло блокує відблиски квазара. Біля чорної діри видно ниткоподібний матеріал синього кольору. Позагалактичний струмінь все ще видно. Credit: NASA, ESA, Bin Ren (Université Côte d′Azur/CNRS)

Вчені отримали рідкісне уявлення про позагалактичний джет речовини квазара довжиною 300 000 світлових років, який летить через космос майже зі швидкістю світла. Порівнявши коронографічні дані STIS з архівними зображеннями STIS з 22-річною перервою, команда на чолі з Реном дійшла висновку, що джет рухається швидше, коли він віддаляється від монструозної чорної діри.

"Завдяки тонким просторовим структурам і руху джета, "Габбл" заповнив прогалину між дрібномасштабною радіоінтерферометрією та великомасштабними оптичними спостереженнями, і, таким чином, ми можемо зробити спостережний крок до більш повного розуміння морфології галактик з квазарами. Наші попередні уявлення були дуже обмеженими, але "Габбл" дозволяє нам детально зрозуміти складну морфологію квазарів і галактичні взаємодії. У майбутньому подальше вивчення 3C 273 в інфрачервоному світлі за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба може дати нам більше підказок", - сказав Рен.

Щонайменше 1 мільйон квазарів розкидані по небу. Вони є корисними фоновими "прожекторами" для різноманітних астрономічних спостережень. Найбільше квазарів з′явилося приблизно через 3 мільярди років після Великого вибуху, коли зіткнення галактик були більш поширеними.