Космический телескоп «Хаббл» недавно сделал самое близкое в истории изображение далекого квазара — космического объекта, источником энергии которого является сверхмассивная черная дыра, излучающая огромное количество энергии.
Квазары — одни из самых ярких явлений во Вселенной, считающиеся настоящими «космическими кузницами», которые освещают далекие галактики и дают важнейшие подсказки об экстремальных физических процессах вблизи черных дыр. Благодаря точности «Хаббла» ученые смогли рассмотреть детали аккреционного диска квазара — области, где материя по спирали движется к черной дыре, создавая интенсивные радиационные выбросы.
Наблюдения также позволили обнаружить потоки материи, выбрасываемые на очень высоких скоростях, — явления, влияющие на окружающую галактическую среду и звездообразование.
Невиданные ранее детали квазара
На снимке, сделанном «Хабблом», изображен квазар 3C 273, идентифицированный в 1963 году астрономом Маартеном Шмидтом как самый первый квазар из когда-либо наблюдавшихся, и расположенный на расстоянии 2,5 миллиарда световых лет от Земли. Наблюдая за ним, «Хаббл» выявил ряд сложных структур в аккреционном диске квазара, предоставив беспрецедентные данные о физике сверхмассивных черных дыр.
Аккреционный диск — это динамичная и турбулентная область, где материя под воздействием гравитации черной дыры нагревается и испускает интенсивное излучение. Чтобы сфотографировать его, астрономы использовали спектрограф Хаббла (STIS), который может действовать как коронограф, блокируя свет от центрального ядра.
Коронограф «Хаббла» позволил астрономам подойти к черной дыре в восемь раз ближе, чем когда-либо прежде. Таким образом, они смогли составить карту внутренней динамики квазара с невиданным ранее уровнем детализации, выявив изменения в плотности и движении материи.
Изображение ядра квазара 3C 273, полученное космическим телескопом «Хаббл». Прибор Хаббла STIS работает как коронограф, блокируя свечение от сверхмассивной черной дыры в центре. Это позволяет астрономам увидеть более ранние детали вблизи ядра.
Другой важный аспект этих наблюдений касается потоков вещества, выбрасываемого квазаром. Эти явления происходят в виде очень высокоскоростных струй, которые могут нарушать или способствовать звездообразованию в принимающей галактике. Эти потоки также важны для понимания того, как квазары могут влиять на рост самих черных дыр, регулируя процесс их аккреции и определяя общую эволюцию галактик-хозяев.
С помощью «Хаббла» ученые получили редкое изображение внегалактической струи вещества из 3C 273 длиной 300 000 световых лет, движущейся через пространство со скоростью, близкой к скорости света. Сравнивая последние данные коронографии STIS с архивными снимками STIS, команда также пришла к выводу, что струя движется быстрее, когда она удаляется от чудовищной черной дыры.
Последствия для изучения космической эволюции
Это открытие имеет далеко идущие последствия для понимания ранней Вселенной и эволюции космоса. Квазары, по сути, считаются важными маркерами для изучения ранних стадий формирования галактик.
Наблюдения «Хаббла» открывают новое окно в механизмы, управляющие коэволюцией черных дыр и галактик, и предоставляют ценные данные для проверки теоретических моделей происхождения и роста космических структур. Возможность с такой точностью проанализировать детали квазара — ключевой ресурс для астрономов, которые теперь могут изучать, как сверхмассивные черные дыры взаимодействуют со своим окружением и влияют на эволюцию космоса на масштабах в миллиарды световых лет.
Благодаря новым наблюдениям можно будет уточнить теории о влиянии квазаров на определение свойств вмещающих их галактик, таких как распределение темной материи и состав звездных популяций.
С исследованием, опубликованным в журнале Astronomy & Astrophysics, можно ознакомиться здесь.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru
