Астрономи зафіксували мерехтіння квазара, який існував лише через 700 млн років після Великого вибуху. Світло від нього йшло до нас понад 13 млрд років. За кілька років спостережень його блиск помітно коливався, і це допомогло зрозуміти, як поводилися найдавніші надмасивні чорні діри у молодому Всесвіті.
Спалахи в ранньому Всесвіті
Позначення квазара J0008+0212. Його червоний зсув сягає 6,9, а це означає, що ми бачимо його таким, яким він був приблизно через 700 млн років після Великого вибуху. Такі об’єкти належать до епохи космічного світанку, коли перші зорі та галактики тільки-но почали розсіювати первісну темряву.
Криву блиску J0008+0212 вдалося побудувати завдяки даним одразу кількох оглядів неба, зокрема Dark Energy Survey та космічного телескопа WISE. Виявилося, що за кілька років яскравість квазара коливалася приблизно на 0,5 зоряної величини. Для настільки давнього об’єкта це перший зафіксований випадок такого швидкого мерехтіння. Раніше подібну поведінку спостерігали лише в набагато ближчих квазарів.
Акреція на межі стабільності
Найпереконливіше пояснення цих коливань блиску пов’язане з дією акреційного диска довкола надмасивної чорної діри, що живить квазар. Диск виявився нестабільним, через що речовина падала на чорну діру нерівномірно, спричиняючи сплески випромінювання.
Дослідження опубліковане в рецензованому журналі The Astrophysical Journal. Його автори під керівництвом Сівея Чжана з Університету Аризони проаналізували не лише оптичні, а й інфрачервоні дані, що дало змогу відокремити внесок акреційного диска від випромінювання пилового тора навколо нього. Такий підхід дозволив упевнено стверджувати, що мерехтіння спричинене саме процесами в акреційному диску, а не сторонніми чинниками.
Чому це змінює картину
Відкриття нестабільної акреції у квазара епохи космічного світанку змушує переглянути уявлення про те, як швидко росли перші надмасивні чорні діри. Раніше вважалося, що в ранньому Всесвіті акреція була відносно спокійною й передбачуваною. Тепер же з’ясовується, що вона могла бути турбулентною та переривчастою.
Це важливо для оцінки загальної швидкості набору маси першими чорними дірами, адже нестабільний диск означає, що речовина поглинається не так ефективно, як передбачали моделі. Відповідно темпи росту надмасивних чорних дір у молодому Всесвіті могли бути повільнішими, а механізми їхнього утворення ще більш загадковими, ніж уявлялося досі.
Подальші спостереження за квазаром
Отримані результати стосуються поки що одного об’єкта, тож робити остаточні висновки зарано. За J0008+0212 і надалі спостерігатимуть за допомогою наземних і космічних інструментів, щоб простежити його поведінку протягом довшого проміжку часу.
Астрономи також шукатимуть інші квазари з подібними властивостями на тих самих космічних відстанях. Якщо мерехтіння виявиться поширеним явищем серед найдавніших квазарів, це означатиме, що нестабільна акреція була радше правилом, аніж винятком для раннього Всесвіту.
За матеріалами universetoday.com
