Alin4kDoDo
Леди
Новое исследование опровергает первоначальную оценку массы самого яркого квазара в известной Вселенной. Новое значение массы все еще впечатляет.
Квазар J0529-4351 был обнаружен в 2024 году и тогда астрономы выяснили, что это самый яркий подобный объект среди всех известных во Вселенной. Это квазар примерно в 500 триллионов раз ярче Солнца. Предыдущие оценки показали, что масса этого объекта, который на самом деле является сверхмассивной черной дырой, в 10 млрд раз больше, чем у Солнца. Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, показывает, что на самом деле масса квазара все еще огромная, но она в 800 миллионов раз больше, чем масса нашей звезды
Когда сверхмассивные черные дыры активно поглощают окружающий газ и ладе звезды, вокруг них формируется аккреционный диск из очень горячей плазмы. Этот диск может выпускать очень много излучения и таким образом черная дыра становиться квазаром. Такие объекты настолько яркие, что часть затмевают своим излучением свет всех звезд в галактике, где находится черная дыра.
После того, как на расстоянии 12,5 млрд световых лет от нас был обнаружен квазар J0529-4351, астрономы выяснили, что это самый яркий подобный объект среди всех известных. При этом расчеты показали, что масса квазара в 10 миллиардов раз больше, чем у Солнца.
Астрономы ранее рассчитали эту массу путем умножения квадрата орбитальной скорости аккреционного диска, окружающего черную дыру, на расстояние до черной дыры. Ученые предположили, что смогут измерить орбитальную скорость аккреционного диска, измеряя ширину его эмиссионных линий. Это спектральный сигнал, исходящий от света, испускаемого горячей плазмой в аккреционном диске.
Расчет орбитальной скорости диска был основан на фундаментальном предположении, что чем шире эмиссионная линия, тем быстрее движется плазма в диске. Она будет широкой, поскольку будет отражать вещество, движущееся как в нашу сторону, то есть будет смещаться в синюю часть элетромагнитного спектра, так и от нас, то есть будет смещаться в красную часть спектра.
Чем быстрее движется объект, тем сильнее смещаются эмиссионные линии, отсюда и более широкий профиль данных. Поскольку у квазара J0529-4351 чрезвычайно широкая эмиссионная линия излучения, предполагалось, что плазма должна двигаться быстро, а сверхмассивная черная дыра в ее центре должна быть очень большой, чтобы плазма могла двигаться так быстро.
Авторы нового исследования использовали телескоп VLT для изучения данного квазара. Они обнаружили, что из сверхмассивной черной дыры вырывается струя плазмы со скоростью 10 000 км/с. Дело в том, что не вся материя поглощается черной дырой, а часть ее выбрасывается наружу из аккреционного диска.
Наличие чрезвычайно быстрой струи значительно расширило спектральные линии, которые изучались во время прошлого исследования. После изучения струи и ее излучения, астрономы смогли вычесть полученные значения из спектральных линий черной дыры и пересчитать массу квазара J0529-4351. Оказалось, что она почти в 10 раз меньше, чем предполагалось, но при этом все еще в 800 млн раз больше массы Солнца.
По словам ученых, такие струи сверхмассивных черных дыр могут оказывать существенное влияние на формирование галактик, поскольку они могут останавливать образование звезд и выбрасывать газ из галактик, в которых они находятся.
