Материя, падающая из аккреционного диска на сверхмассивную черную дыру, создает впечатляющее космическое явление. Часть вещества выбрасывается с полюсов, формируя джеты — узконаправленные потоки плазмы, излучающие энергию во всем спектре электромагнитных волн. Эти струи устремляются из окрестностей черной дыры практически со скоростью света. Примечательным примером служит сверхъяркий квазар J1601+3102, генерирующий мощные джеты длиной более 200 тысяч световых лет.
Квазары выступают важнейшими ориентирами для исследователей космоса, открывая возможность изучать строение и эволюцию Вселенной с самых ранних этапов после Большого взрыва. Особый интерес представляет эпоха реионизации — период, когда менее чем через миллиард лет после рождения космоса появились первые звезды и галактики, наполнившие пространство ионизированным водородом. Ученые активно исследуют влияние галактических ядер и сверхмассивных черных дыр на этот процесс.
В активных ядрах галактик происходит колоссальное энерговыделение, природу которого невозможно объяснить только звездами и облаками космической пыли.
Международная группа астрономов под руководством Леа Маркотулли из Йельского университета совершила потрясающее открытие — обнаружен уникальный квазар J1429+5447, сформировавшийся спустя всего 800-900 миллионов лет после Большого взрыва. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Этот самый далекий объект, когда-либо наблюдавшийся телескопом NuSTAR, удалось засечь благодаря совместной работе космических обсерваторий Chandra и NuSTAR. Сравнение данных августа 2021 года с наблюдениями спустя 3,7 месяца выявило удивительный факт — за период, равный примерно двум неделям по времени квазара, его рентгеновское излучение усилилось более чем вдвое.
«Мы столкнулись с исключительным феноменом. Хотя квазары способны демонстрировать рентгеновские колебания яркости, настолько стремительные вспышки крайне необычны, особенно для объектов ранней Вселенной», — подчеркнул астроном Томас Коннор, участник исследования.
Исследователи выдвинули гипотезу, что квазар J1429+5447 генерирует направленный к Земле узкий поток частиц. Такое расположение позволяет наблюдать источник «в лоб», а релятивистские эффекты усиливают все процессы около черной дыры. Резкое усиление рентгеновского излучения указывает на высокоскоростной выброс не только радиооптической, но и высокоэнергетической составляющей, хотя прежде джеты у этого квазара не фиксировались.
Теорию подтверждает тот факт, что сверхмассивная черная дыра, появившаяся спустя 800-900 миллионов лет после Большого взрыва, достигла массы около двух миллиардов солнечных и могла ускорить поглощение материи, что объясняет стремительный рост древних черных дыр за несколько сотен миллионов лет.
Это выдающееся открытие проливает свет на ранние этапы эволюции Вселенной. Обнаружение новых квазаров с джетами позволит собрать больше информации о развитии первичных черных дыр и их роли в реионизации космоса. При значительном количестве таких объектов в молодой Вселенной они могли существенно повлиять на «просветление» космического пространства потоками высокоэнергетических фотонов.
Источник: naked-science.ru
