JWST побачив зорі у далеких квазарів

Завдяки можливостям космічного телескопа James Webb (JWST) астрономи зуміли вперше розглянути зорі у далеких квазарів. Випущеному ними світлу знадобилося понад 13 млрд років, щоб досягти Землі.

Що таке квазари?

Перші квазари були виявлені наприкінці 1950-х. Ці об’єкти поставили в глухий кут астрономів: при надзвичайно малих кутових розмірах вони були потужними джерелами радіовипромінювання. Тому для їхнього позначення і став використовуватися термін квазар, утворений від слів quasi-stellar та radiosource (це буквально означає «схоже на зорю радіоджерело»).

Квазар в уявленні художника. Джерело: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

Зараз ми знаємо, що квазари — це ядра активних галактик, що були утворені невдовзі після Великого вибуху. Надмасивні чорні діри, що знаходилися в них, стрімко зростали, поглинаючи велику кількість речовини, що супроводжувалося виділенням величезної кількості енергії. І це є однією з головних проблем сучасної астрофізики. Поки що астрономи не мають загальноприйнятої теорії, яка пояснює механізми такого швидкого формування та набору маси чорними дірами в ранньому Всесвіті.

Структура квазарів у ранньому Всесвіті

Для того, щоб перевірити чинні гіпотези про природу квазарів, вченим необхідні дані про параметри надмасивних чорних дір та їх галактик-господарів. Але через їхню величезну віддаленість, довгий час це залишалося практично неможливим. Проте нещодавно у цьому напрямку був зроблений важливий крок. Телескоп JWST зумів провести спостереження зоряного населення двох квазарів J2255+0251 та J2236+0032, що знаходяться на самому кордоні видимого Всесвіту.

Зображення квазарів J2255+0251 та J2236+0032, отримані телескопом JWST. Джерело: Xuheng Ding et al. / arXiv, 2022

J2255+0251 та J2236+0032 були вперше виявлені телескопом «Субару» в межах огляду SHELLQ, проте подальшому вивченню заважала їхня мала яскравість в інфрачервоному діапазоні. Тому естафету перейняв JWST. Він виконав серію спостережень квазарів, після чого астрономи провели низку моделювань, щоб відокремити випромінювання галактик-господарів квазара від випромінювання його ядра.

Дані JWST показали, що J2255+0251 являє собою дископодібну галактику з ефективним радіусом у 6,2 тисячі світлових років. У випадку з J2236+0032, галактика має злегка нахилений дископодібний профіль з ефективним радіусом у 2,0 – 2,6 тисяч світлових років. Маса галактик оцінюється у 25 та 63 млрд сонячних, що робить їх досить масивними об’єктами (особливо за мірками тієї епохи). Варто зазначити, що, на відміну від більшості надмасивних чорних дір у близькому Всесвіті, квазари, що спостерігаються, просторово зміщені від центрів своїх галактик-господарів.

За матеріалами https://arxiv.org

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine