Астрономы обнаружили самый высокоскоростной отток вещества от квазара
Астрономы обнаружили самый высокоскоростной отток газа из квазара, свет от которого шел до нас 10 миллиардов лет. Вещество в оттоке движется со скоростью, составляющей 13 процентов от скорости света, такой процесс может существенно повлиять на скорость звездообразования в окрестностях квазара. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Квазары (квазизвездные радиоисточники) являются одними из самых ярких астрономических объектов в видимой Вселенной и представляют собой ядра галактик на ранней стадии формирования, в которых массивные черные дыры активно поглощают вещество. Средняя светимость квазара примерно в десять триллионов раз больше, чем у Солнца. Одним из типов таких астрофизических объектов являются квазары BAL-QSO — в их спектрах наблюдаются широкие линии поглощения различных элементов. Считается, что это свидетельствует о наличии потоков газа наружу от центрального источника. Исследование этих объектов дает богатый материал для понимания природы активных галактических ядер.
Группа астрономов во главе с Сарой Галлахер (Sarah Gallagher) сообщила о результатах наблюдений за квазаром SDSS J135246.37+423923.5 при помощи спектрографа GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph), установленного на наземном телескопе «Джемини север». Этот объект имеет в своем спектре широкие линии поглощения железа, мы видим его таким, как он был 10 миллиардов лет назад.
Анализ полученных данных позволил определить, что от ядра квазара наблюдается отток газа, движущийся со скоростью 38 тысяч километров в секунду, что является рекордным для квазаров значением. Удалось оценить и массу сверхмассивной черной дыры, которая составляет 8,6 миллиардов масс Солнца, что в две тысячи раз больше массы черной дыры в центре Млечного пути. Радиус оттока составляет примерно десять парсек, а начинается он вблизи пылевого тора, окружающего черную дыру.
Считается, что истекающие от ядра потоки газа с энергией, превышающей 0,5-5 процентов светимости квазара могут сильно снизить скорость звездообразования по всей галактике из-за создаваемого недостатка материи для новых светил. Таким образом, это открытие вновь доказывает обратную связь между активными ядрами галактик и тем, как они образуют звезды. Теперь ученых интересует, каким образом квазары способны ускорить газ до столь высоких скоростей, чтобы это узнать, необходимо найти новые подобные объекты среди уже обнаруженных квазаров.
Ранее мы рассказывали о том, как Телескоп горизонта событий получил самое детальное изображение джета квазара 3C 279, где был найден рекордно далекий блазар и как ученые впервые идентифицировали источник нейтрино сверхвысоких энергий.
Александр Войтюк
Для скалярной константы связи удалось уточнить предел почти на порядок
Физики из Великобритании получили наиболее жесткие на сегодняшний день ограничения на параметры ультралегкой темной материи. Для этого они использовали данные атомных часов и новый модельно-независимый подход к изучению вариаций во времени этих параметров и других фундаментальных констант. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics. По современным представлениям темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше обычного вещества. Она не участвует в электромагнитных взаимодействиях и поэтому недоступна прямому наблюдению. Наиболее вероятные кандидаты на роль темной материи — вимпы — до сих пор экспериментально не обнаружены. Поэтому ученые рассматривают и другие теории о составе темной материи: от сверхлегких частиц, например, аксионов, до первичных черных дыр. Ранее ученые уже использовали данные атомных часов для ограничения параметров ультралегкой темной материи с массой менее 10-16 электронвольт. На этот раз физики Натаниель Шерилл (Nathaniel Sherrill) и Адам О Парсонс (Adam O Parsons) с коллегами из университета Сассекса и Национальной физической лаборатории в Теддингтоне предложили новый модельно-независимый подход к изучению временных вариаций фундаментальных констант при анализе данных атомных часов. При этом количество свободных параметров увеличилось, что по мнению ученых позволит тестировать различные модели и их константы связи. Чтобы проверить новый подход в действии, физики использовали три типа атомных часов: на основе атомов стронция Sr в решетчатой ловушке, на основе ионов иттербия Yb+ в ловушке Пауля и атомные часы на цезиевом фонтане Cs. Частоты всех часов измерялись относительно водородного мазера, после чего рассчитывались отношения частот Yb+/Sr, Yb+/Cs и Sr/Cs. Это позволило исключить возможные ошибки, связанные с нестабильностью работы мазера из-за изменения параметров окружающей среды. Генерируемые частоты во всех часах зависят от соотношений постоянной тонкой структуры и массы электрона. Поэтому из взаимных измерений частот трех часов можно получить колебания со временем этих констант. Особенностью эксперимента стала независимость измерений от предполагаемой функциональной зависимости констант от времени. Поэтому полученные ограничения могут быть использованы при рассмотрении любых гипотетических моделей. В частности, ученые получили ограничения на константы связи гипотетических частиц темной материи в области масс от 10-20 до 10-17 электронвольт. Для скалярной константы связи dγ(1) физикам удалось исключить новую область параметров, усилив предыдущий предел примерно на порядок. Ученые до сих пор не могут определить параметры темной материи, хотя и видят ее проявления в различных процессах. Чтобы лучше разобраться, какие на сегодняшний день существуют модели, описывающие темную материю, пройдите наш тест.