Рекордно удаленный квазар оказался удивительно нормальным

Ученые исследовали квазар J1120+0641 с помощью инструмента MIRI, установленного на космическом телескопе James Webb. Он является одним из самых отдаленных от нас объектов подобного типа и ученые надеялись найти в нем что-то необычное. Однако он оказался удивительно нормальным.

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

Как быстро растут черные дыры

Ученые, работающие с космическим телескопом James Webb, использовали камеру MIRI на его борту для исследования удаленного квазара J1120+0641. Эта сверхмассивная черная дыра, окруженная раскаленным аккреционным диском, является одним из самых отдаленных от нас подобных объектов.

Сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной все больше удивляют ученых. Согласно действующим теориям, они должны рождаться как относительно небольшие зародыши и расти вместе с ними. Этот процесс должен занимать миллиарды лет, то есть эти объекты не могут стать настоящими гигантами мгновенно.

Однако за последние 20 лет исследователи заглянули в глубины космоса и нашли в самом его начале немало настоящих монстров с массой в миллиарды раз большей, чем у Солнца. Как они возникли, объяснить невозможно. И именно поэтому ученые так хотят присмотреться к самым отдаленным квазарам.

Что квазары могут рассказать о ранней Вселенной

Квазары — это также сверхмассивные черные дыры. Их отличает от остальных только большое количество вещества, которое они поглощают. Когда это происходит, то газ закручивается вокруг них в виде аккреционного диска, который излучает огромное количество энергии. Это позволяет ученым непосредственно увидеть, как растут монстры в центрах галактик.

На квазар J1120+0641 ученые обратили внимание уже давно. Он имеет величину красного смещения z=7 и мы видим его лишь через 770 млн лет после Большого взрыва. Однако до сих пор ученые не имели достаточно мощного инструмента для того, чтобы присмотреться к нему как следует.

MIRI — это камера среднего инфракрасного диапазона, установленная на космическом телескопе James Webb. Она имеет чувствительность в 4000 раз выше, чем любой инструмент, работавший на тех же длинах волн до нее. Поэтому квазар J1120+0641 был определен как одна из самых приоритетных целей для нее еще до того, как James Webb запустили в космос.

Квазар J1120+0641 оказался удивительно обычным

Когда в январе 2023 года ученые начали наблюдения за квазаром J1120+0641, то они рассчитывали увидеть в его аккреционном диске нечто необычное. Они искали свидетельства существования тех таинственных процессов, которые позволяют черным дырам расти невероятно быстро.

Однако наблюдения, осуществленные с помощью MIRI, показали, что в нем не происходит ничего невероятного. Аккреционный диск квазара точно такой, как предсказывают имеющиеся физические теории. Разве что он на 1300 К горячее, чем у других подобных объектов.

Возможно, разгадка кроется именно в этом, а возможно — нет. По крайней мере, ученые не выглядят разочарованными. Ведь даже такой скучный результат приближает их к разгадке. Он означает, что дело в чем-то другом и надо поискать альтернативные объяснения.

По материалам phys.org