Найден рекордно далекий блазар
Астрономы обнаружили самый далекий на сегодняшний день блазар, который обладает крайне ярким в радио- и рентгеновском диапазоне активным галактическим ядром. Эта активная галактика существовала во времена, когда возраст Вселенной составлял менее одного миллиарда лет, подобные открытия дают возможность ученым наиболее точно оценить в ранней Вселенной объемную плотность активных галактических ядер, являющихся своеобразными «инкубаторами» для сверхмассивных черных дыр. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
Блазары представляют собой яркие в радиодиапазоне активные ядра далеких галактик. Релятивистские cтруи плазмы (джеты), выбрасываемые из их ядра, за создание которых ответственна центральная сверхмассивная черная дыра, направлены под малым углом (не более 20 градусов) к лучу зрения земного наблюдателя, в отличие от обычных квазаров, и не затеняются облаками пыли, из-за чего яркость блазара увеличивается, благодаря чему такие объекты легче находить на больших значениях красного смещения. Это позволяет наложить ограничения на параметры первичных черных дыр и режимы аккреции вещества на них в ранней Вселенной. В настоящее время в интервале значений космологического красного смещения z = 5-5,5 наблюдаются только семь блазаров, из которых наиболее далекие находятся при значении z = 5,47. Если говорить о больших значениях красного смещения, то для них на сегодняшний день были обнаружены только девять активных ядер галактик, но ни одно из них не было классифицировано как блазар.
Группа астрономов во главе с Сильвией Белладиттой (Silvia Belladitta) сообщила об обнаружении самого далекого на сегодняшний день блазара PSO J0309+27, существовавшего во времена, когда возраст Вселенной составлял менее одного миллиарда лет. Открытие было сделано в ходе анализа данных обзоров NVSS (NRAO VLA Sky Survey) и Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), в дальнейшем за объектом велись наблюдения при помощи наземного телескопа LBT (Large Binocular Telescope) и космической гамма-обсерватории «Свифт».
Новооткрытый блазар обладает самым ярким в радио- и рентгеновском диапазоне активным галактическим ядром при значениях z>6. Предполагается, что в его центре находится сверхмассивная черная дыра с массой около одного миллиарда масс Солнца, интенсивно поглощающая вещество. Астрономам также удалось дать оценки объемной плотности блазаров и активных галактических ядер при z∼6, которые согласуются с предсказаниями космологических моделей, а также выяснить, что радио яркие активные галактики в ранней Вселенной могли составлять от 10 до 30 процентов популяции всех активных галактик.
Дальнейшие наблюдения должны привести к обнаружению более 15–20 блазаров при z>6, что позволит наиболее точно оценить объемную плотность активных галактических ядер, которые работают как «инкубаторы» сверхмассивных черных дыр, в конце эпохи реионизации.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые смогли идентифицировать источник космических нейтрино высоких энергий, которым оказался далекий блазар.
Александр Войтюк
Его создала сверхмассивная черная дыра
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил мощный отток нейтрального и ионизированного газа из далекой массивной галактики COSMOS-11142. Его нельзя объяснить звездообразованием или слияниями галактик, скорее всего, он возник из-за активности сверхмассивной черной дыры. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Считается, что крупномасштабные оттоки вещества из галактик, порождаемые активностью их центральных сверхмассивных черных дыр, играют фундаментальную роль в деле подавления (или тушения) процесса звездообразования в массивных галактиках. Однако прямых наблюдательных доказательств этой гипотезы до сих пор нет, особенно в случае ранней Вселенной, где тушение звездообразования могло происходить очень быстро, что требует удаления газа, а не его нагрева. Ранее в массивных далеких галактиках наблюдались лишь оттоки ионизированного газа, оттоки нейтрального или молекулярного газа при больших значениях красного смещения регистрировались лишь для галактик со вспышкой звездообразования и квазаров. Группа астрономов во главе с Сирио Белли (Sirio Belli) из Болонского университета сообщила об обнаружении сильного оттока газа из массивной далекой галактики COSMOS-11142 при помощи инструментов NIRSpec, NIRCam и MIRI космического телескопа «Джеймс Уэбб». COSMOS-11142 представляет собой массивную (звездная масса около 1010,9 масс Солнца) галактику, характеризующуюся красным смещением 2,445 и эффективным радиусом около двух тысяч световых лет. Галактика находится в фазе быстрого тушения ранее действовавшей вспышки звездообразования. Темпы оттока нейтрального и ионизированного газа из галактики составляют около ста и одной солнечной массы в год, соответственно, что больше, чем типичные значения оттоков для галактик, образующих звезды, в тот период. В основном из галактики истекает нейтральный газ, при этом нет свидетельств того, что отток вызван процессами звездообразования или событием крупного слияния галактик. Ученые считают, что за отток газа ответственна центральная сверхмассивная черная дыра, о наличии которой свидетельствуют свойства эмиссионных линий ионизированного газа в спектре. При этом сама черная дыра не демонстрирует сейчас заметную активность в рентгеновском или радиодиапазонах. Таким образом, сверхмассивные черные дыры действительно способны быстро подавлять звездообразование в массивных галактиках за счет выброса нейтрального газа прочь из галактики. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие рекордно далекой массивной спокойной галактики.