Астрономи вперше детально дослідили мерехтіння одного з найдавніших відомих квазарів у Всесвіті. Отримані дані можуть допомогти пояснити, як надмасивні чорні діри виростали до гігантських розмірів на зорі космічної історії.
Про це пише ScienceAlert.
Міжнародна команда науковців під керівництвом Массачусетського технологічного інституту проаналізувала квазар J0439+1634 — один із найдавніших космічних об’єктів, відомих людству. Для дослідження використали спостереження, які збирали протягом 14 років.
Квазари є надзвичайно яскравими ядрами галактик, енергію яким забезпечують надмасивні чорні діри. Вони випромінюють настільки потужне світло, що можуть перевершувати за яскравістю цілі галактики з трильйонами зірок.
За словами астронома Джина Люна, мерехтіння виникає через зміни в процесі надходження газу до чорної діри. Саме ці коливання допомагають вченим досліджувати структуру акреційного диска та особливості поглинання матерії.
Виявити такі сигнали в ранньому Всесвіті надзвичайно складно через розширення космосу та зміну характеристик світла під час його багатомільярдної подорожі.
Використовуючи дані різних обсерваторій, дослідники створили своєрідний таймлапс нічного неба в інфрачервоному діапазоні за період з 2010 по 2024 рік. Це дозволило побачити, як стародавній квазар мерехтів протягом багатьох років.
Вчені встановили, що об’єкт існував у часи, коли Всесвіту було лише близько 850 мільйонів років. Аналіз коливань на різних довжинах хвиль показав, що маса квазара перевищує 600 мільйонів мас Сонця.
Для порівняння, надмасивна чорна діра в центрі Чумацького Шляху має масу приблизно 4 мільйони Сонць. Водночас квазар J0439+1634 випромінює світло із силою близько 12 трильйонів Сонць.
Особливе здивування викликала структура його акреційного диска. Попри надзвичайно ранній вік об’єкта, диск виявився пласким і добре впорядкованим.
Астрофізикиня Анна-Крістіна Ейлерс зазначила, що це свідчить про існування тих самих механізмів живлення чорних дір, які спостерігаються і в сучасному Всесвіті.
Науковці припускають, що найбурхливіші етапи росту надмасивних чорних дір відбуваються ще до того, як вони стають яскравими квазарами, доступними для спостережень.
Автори дослідження вважають, що новий метод дозволить точніше визначати масу найдавніших чорних дір і краще зрозуміти процеси формування галактик у молодому Всесвіті.
У майбутньому астрономи планують знайти ще старіші квазари та дослідити їхній вплив на розвиток космічних структур. Очікується, що нові телескопи наступного покоління значно розширять можливості таких спостережень.