Наука

Найден очень старый квазар

7 декабря 2017 0

Квазар, звезда, вселенная

Рисунок квазара 

Знать, откуда появилась Вселенная, было бы очень и очень любопытно. Хотя бы потому, что, зная точку отсчета, мы сможем легче выстроить дальнейшее движение. Да и многие философские споры бы это разрешило. Сейчас у ученых на вооружении теория Большого взрыва, которая гласит о том, что наша Вселенная произошла из сингулярного состояния, посредством расширения, примерно 13,77 млрд лет назад. Интересней всего было бы заглянуть в первые секунды после Большого взрыва, но пока нам удается только продираться через толщу времени от нынешнего момента, находя все более «возрастные» объекты в космосе. На этот раз ученые обнаружили древнюю черную дыру.

Самый старый квазар

Журнал Nature опубликовал статью группы ученых под руководством Эдуардо Банадоса, в которой рассказывается о их находке — самом старом из известных нам квазаров. Квазар — это сверхмассивная черная дыра, которая поглощает вещество вокруг себя. Обычную черную дыру мы напрямую наблюдать не можем, а вот квазар идеально подходит для наблюдений, так как активно поглощаемое вещество разогревается и светится очень и очень сильно. За счет этого мы можем увидеть даже очень далекие, а значит и древние квазары, как раз вроде того, что обнаружили ученые.

Квазары еще хороши тем, что на них можно эффективно изучать раннюю Вселенную — все древние объекты находятся от нас очень далеко из-за расширения Вселенной, но, чтобы их изучить, нам их надо как минимум видеть. Тут спасает рекордная светимость квазаров, отдельные из которых светят с силой в несколько триллионов солнечных.

Чтобы разглядеть и выяснить возраст квазара J1342+0928, ученым пришлось задействовать сразу три телескопа: ALLWISE, UKIDSS и DECaLS. Тройная сила была нужна, чтобы преодолеть воздействие межзвездного газа, который поглощает практически все излучение в видимом спектре. После дополнительных проверок ученые измерили длину излучаемых волн и пришли к выводу, что красное смещение квазара z=7,54. Но что это значит?

Красное смещение

У каждого химического элемента есть своя спектральная линия — участок спектра, в котором сигнал либо повышается, либо понижается. Так вот, красное смещение — это явление, при котором спектральные линии смещаются в красную или длинноволновую сторону.

Нас интересует гравитационное красное смещение, которое возникает по мере того, как сверхмассивный объект удаляется от наблюдателя, то есть от Земли. Измерив длины волн, можно вычислить величину этого смещения, а значит и удаление объекта. Искомая цифра 7,54 получается по формуле, где разница между измеренной длиной (частотой) волны фотона и лабораторными значениями делится на те же лабораторные значения. В итоге чем больше z, тем больше длина или частота измеренного фотона, а значит и объект, этот фотон испустивший.

Наш квазар побил предыдущий рекорд по красному смещению со значением 7,09. Его смещение оценивается в 7,54, что в пересчете на наши года означает возраст больший, чем 13,1 млрд лет. Таким образом, этот квазар — самый старый из обнаруженных, и появился он еще в первый миллиард лет существования Вселенной.

Рост черных дыр и вопросы

Помимо возраста, ученых заинтересовала масса черной дыры, которая находится в центре квазара. Черная дыра у J1342+0928 поистине сверхмассивна и составляет 800 млн масс Солнца, что наводит на интересные выводы.

Дело тут состоит в следующем: сегодня считается, что звезды появились примерно через 150 млн лет после Большого взрыва. Соответственно, черные дыры могли появиться только после этого момента. Но рост черной дыры ограничен пределом аккреции. И та дыра, которая находится в центре квазара, просто не смогла бы вырасти до таких размеров за указанное время. Тут два варианта — либо черные дыры появились на 80 млн лет раньше, либо росли быстрее.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

0 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться