Найяскравіший за 9 мільярдів років квазар розкриває космічні таємниці

Вчені спостерігали рентгенівське випромінювання найяскравішого квазара, коли-небудь зареєстрованого за останні 9 мільярдів років космічної історії. Цей квазар, відомий як SMSS J114447.77-430859.3 або скорочено J1144, дає нові знання про внутрішню роботу квазарів та їхню взаємодію з навколишнім космосом. Про їхні висновки повідомляється в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Розташований у галактиці приблизно за 9,6 мільярда світлових років від Землі, десь між сузір’ями Центавра та Гідри, J1144 має величезну яскравість, яка в 100 000 мільярдів разів перевищує яскравість Сонця. Близькість цього квазара до Землі, порівняно з іншими об’єктами з рівною яскравістю, дала астрономам можливість отримати уявлення про чорну діру, що живить квазар, і навколишнє середовище.

Дослідження проводилося під керівництвом доктора Еліаса Каммуна, наукового співробітника Дослідницького інституту астрофізики та планетології (IRAP), і Zsofi Igo, доктора філософії. кандидат в Інститут позаземної фізики Макса Планка (MPE).

Квазари є одними з найяскравіших і найвіддаленіших об’єктів у відомому Всесвіті, які живляться завдяки падінню газу в надмасивну чорну діру. Їх можна описати як активні галактичні ядра (AGN) дуже високої світності, які випромінюють величезну кількість електромагнітного випромінювання, яке можна спостерігати в радіо, інфрачервоному, видимому, ультрафіолетовому та рентгенівському діапазонах. J1144 спочатку спостерігався у видимому діапазоні хвиль у 2022 році SkyMapper Southern Survey (SMSS).

Для цього дослідження дослідники об’єднали спостереження з кількох космічних обсерваторій: приладу eROSITA на борту обсерваторії Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), обсерваторії ESA XMM-Newton, Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR)  NASA та NASA . Обсерваторія Ніла Герельса Свіфта.

Команда використовувала дані з чотирьох обсерваторій, щоб виміряти температуру рентгенівського випромінювання, яке випромінює квазар. Вони виявили, що ця температура становить близько 350 мільйонів Кельвінів, що більш ніж у 60 000 разів перевищує температуру на поверхні Сонця. Команда також виявила, що маса чорної діри в центрі квазара приблизно в 10 мільярдів разів перевищує масу Сонця, а швидкість, з якою вона зростає, становить близько 100 сонячних мас на рік.

Рентгенівське світло від цього джерела змінювалося в часовому масштабі в кілька днів, що зазвичай не спостерігається в квазарах з такими великими чорними дірами, як та, що знаходиться в J1144. Типовий часовий масштаб мінливості для чорної діри такого розміру буде порядку місяців або навіть років. Спостереження також показали, що в той час, як частина газу поглинається чорною дірою, частина газу викидається у вигляді надзвичайно потужних вітрів, які вводять велику кількість енергії в головну галактику.

Доктор Каммун, провідний автор статті, каже: «Ми були дуже здивовані, що жодна рентгенівська обсерваторія ніколи не спостерігала це джерело, незважаючи на його надзвичайну потужність».

Він додає: «Подібні квазари зазвичай знаходяться на набагато більших відстанях, тому вони виглядають набагато тьмянішими, і ми бачимо їх такими, якими вони були, коли Всесвіту було всього 2-3 мільярди років. J1144 є дуже рідкісним джерелом, оскільки воно настільки яскраве та набагато ближче до Землі (хоча все ще на величезній відстані!), що дає нам унікальне уявлення про те, як виглядають такі потужні квазари».

«Нова кампанія моніторингу цього джерела розпочнеться в червні цього року, яка може виявити більше сюрпризів від цього унікального джерела». Джерело