Рекордно віддалений квазар виявився дивовижно нормальним

Вчені дослідили квазар J1120+0641 за допомогою інструменту MIRI, встановленого на космічному телескопі James Webb. Він є одним із найвіддаленіших від нас об’єктів подібного типу і вчені сподівалися знайти у ньому щось незвичайне. Проте він виявився дивовижно нормальним.

Квазар J1120+0641
Квазар J1120+0641. Джерело: phys.org

Як швидко ростуть чорні діри

Науковці, що працюють із космічним телескопом James Webb, використали камеру MIRI на його борту для дослідження віддаленого квазара J1120+0641. Ця надмасивна чорна діра, що оточена розжареним акреційним диском, є одним із найвіддаленіших від нас подібних об’єктів.

Надмасивні чорні діри у ранньому Всесвіті все більше дивують вчених. Згідно з чинними теоріями, вони мають народжуватися як відносно невеликі зародки й рости разом із ними. Цей процес повинен займати мільярди років, тобто ці об’єкти не можуть стати справжніми гігантами миттєво.

Однак за останні 20 років дослідники зазирнули в глибини космосу і знайшли на самому його початку чимало справжніх монстрів із масою в мільярди разів більшою, ніж у Сонця. Як вони виникли, пояснити неможливо. І саме тому вчені так хочуть придивитися до найвіддаленіших квазарів.

Що квазари можуть розповісти про ранній Всесвіт

Квазари — це теж надмасивні чорні діри. Їх відрізняє від решти тільки велика кількість речовини, яку вони поглинають. Коли це відбувається, то газ закручується навколо них у вигляді акреційного диска, який випромінює величезну кількість енергії. Це дозволяє вченим безпосередньо побачити, як ростуть монстри в центрах галактик.

На квазар J1120+0641 вчені звернули увагу вже давно. Він має величину червоного зсуву z=7 і ми бачимо його лише через 770 млн років після Великого вибуху. Однак досі вчені не мали достатньо потужного інструменту для того, аби придивитися до нього як слід.

MIRI — це камера середнього інфрачервоного діапазону, встановлена на космічному телескопі James Webb. Вона має чутливість у 4000 разів вищу, ніж будь-який інструмент, що працював на тих самих довжинах хвиль до неї. Тож квазар J1120+0641 був визначений як одна з найпріоритетніших цілей для неї ще до того, як James Webb запустили в космос.

Квазар J1120+0641 виявився дивовижно звичайним

Коли у січні 2023 року вчені розпочали спостереження за квазаром J1120+0641, то вони розраховували побачити в його акреційному диску щось незвичайне. Зрештою, вини шукали свідчення існування тих таємничих процесів, які дозволяють чорним дірам рости неймовірно швидко.

Проте спостереження, здійснені за допомогою MIRI показали, що в ньому не відбувається нічого неймовірного. Акреційний диск квазара точно такий, як передбачають наявні фізичні теорії. Хіба що він на 1300 К гарячіший, ніж в інших подібних об’єктів.

Можливо, розгадка криється саме у цьому, а можливо — ні. Принаймні, вчені не дуже розчаровані. Адже навіть такий нудний результат наближає їх до розгадки. Він означає, що справа у чомусь іншому і треба пошукати альтернативні пояснення.

За матеріалами phys.org