«Холодные квазары» заполнили пробел в эволюции галактик

Один из изученных квазаров в инфракрасном диапазоне

Астрономы обнаружили новый тип объектов, которые подходят на роль промежуточных между активным ядром галактики, скрытым слоем газа и пыли, и ярким квазаром. Ученые назвали их «холодными квазарами», так как они ярко светят, но при этом содержат значительное количество холодного газа и пыли. Результаты были представлены на 234-й конференции Американского астрономического общества, кратко о них написано на сайте Канзасского университета.

Квазары — самые яркие объекты во Вселенной, они возникают, когда на сверхмассивную черную дыру в центре галактики начинает выпадать много газа. В результате гравитационная энергия падения превращается в тепло и излучение, вокруг черной дыры возникает аккреционный диск и джет, которые светят во многих диапазонах.

Современные модели предполагают, что толчком к появлению квазара может стать столкновение галактик, которое приводит появлению большого количества газа в окрестностях центральной черной дыры. Такие события часто происходили в ранней Вселенной, поэтому большинство квазаров находятся на очень далеких расстояниях. После яркой вспышки квазара его излучение постепенно выталкивает из окрестностей газ и пыль, после чего квазар потухает, а галактика «умирает», то есть в ней прекращается звездообразование, так как для появления новых светил необходим газ.

До исчезновения газа из непосредственного окружения сверхмассивной черной дыры, вещество скрывает ядро галактики, не позволяя выходить высокоэнергетическому излучению благодаря комптоновскому рассеянию — такие объекты в основном видны в инфракрасном диапазоне. Однако ученым ранее не удавалось наблюдать объектов в переходном состоянии к следующему этапу, когда свечение ядра уже не скрыто пылью и газом.

Теперь группа под руководством Эллисон Киркпатрик (Allison Kirkpatrick) из Канзасского университета впервые нашла такие переходные квазары. Они изучали примерно 600 квазаров в оптическом, рентгеновском и инфракрасном диапазонах. Среди попавших в выборку объектов были одни из самых ярких представителей класса. Результаты обработки спектральных данных показали, что у 22 изученных квазаров (примерно 4 процента) наблюдается большое количество холодного газа и пыли.

Изученные объекты в видимом свете обладали голубым цветом, что говорит об отсутствии значительного поглощения пылью. Их также удалось найти в рентгеновском диапазоне с помощью орбитального телескопа XMM-Newton, что говорит о наличии активной черной дыры в центре. Однако эти квазары также оказались чрезвычайно яркими объектами в инфракрасном диапазоне по данным телескопа «Гершель», что говорит о наличии пыли и газа в самой галактике, но не в непосредственной близости от активного ядра. Авторы считают, что им удалось запечатлеть короткий этап в жизни квазаров, который по первичным оценкам может длиться около 10 миллионов лет, что весьма коротко на масштабе эволюции галактик.

Недавно завершивший работу российский космический телескоп «Радиоастрон» помог обнаружить квазар с превышением теоретически разрешенной яркости. Также квазары позволяли находить рекордно далекие черные дыры. Свет еще одного квазара оказался преломлен гравитационной линзой и разделен на шесть отдельных изображений.

Тимур Кешелава

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.