Астрономи, які використовують Дуже Великий Телескоп (VLT) Європейської Південної Обсерваторії (ESO), виявили найяскравіший і найсвітліший квазар з тих, що коли-небудь спостерігалися, що живиться чорною дірою, яка зростає швидше, ніж усі відомі, та накопичує масу зі швидкістю одного Сонця на день.
Вчені охарактеризували яскравий квазар, виявивши, що він не тільки найяскравіший у своєму роді, а й найяскравіший об'єкт, який коли-небудь спостерігався. Квазари — це яскраві ядра далеких галактик, що живляться надмасивними чорними дірками. Чорна діра в цьому рекордному квазарі збільшується в масі на величину, еквівалентну одному Сонцю на день, що робить її найшвидшою чорною дірою на сьогоднішній день.
Чорні діри, що живлять квазари, збирають матерію зі свого оточення в процесі настільки енергійному, що випромінюють величезну кількість світла. Так, що квазари є одними з найяскравіших об'єктів на нашому небі, а це означає, що з Землі видно навіть далекі об'єкти. Як правило, найяскравіші квазари вказують на найвищі масивні чорні діри, що швидко ростуть.
«Ми виявили чорну діру, що зростає швидше, ніж усі відомі на сьогоднішній день. Її маса дорівнює 17 мільярдам Сонць, і вона з'їдає трохи більше Сонця на день. Це робить її найяскравішим об'єктом у відомому Всесвіті», — каже Крістіан Вольф, астроном Австралійського національного університету (ANU) та провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Nature Astronomy. Квазар, що отримав назву J0529-4351, знаходиться так далеко від Землі, що його світлу знадобилося понад 12 мільярдів років, щоб досягти нас.
Матерія, що притягується до цієї чорної діри у формі диска, випромінює стільки енергії, що J0529-4351 більш ніж у 500 трильйонів разів яскравіша за Сонце. «Все це світло походить від гарячого акреційного диска діаметром сім світлових років — це, мабуть, найбільший акреційний диск у Всесвіті», — каже аспірант та співавтор АНУ Семюел Лай. Сім світлових років — приблизно в 15 000 разів більше відстані від Сонця до орбіти Нептуна.
І що примітно, цей квазар-рекордсмен ховався на очах. «Дивно, що це залишилося невідомим до сьогодні, коли ми вже знаємо про мільйон менш вражаючих квазарів. Досі він буквально дивився нам у вічі», — каже співавтор Крістофер Онкен, астроном з ANU. Він додав, що цей об'єкт з'явився на зображеннях Південного огляду неба ESO Schmidt, датованих 1980 роком, але квазаром він був визнаний лише через кілька десятиліть.
Для пошуку квазарів необхідні точні дані спостережень на великих ділянках піднебіння. Отримані набори даних настільки великі, що дослідники часто використовують моделі машинного навчання, щоб проаналізувати їх і відрізнити квазари інших небесних об'єктів. Однак ці моделі навчаються на існуючих даних, що обмежує потенційних кандидатів об'єктами, схожими на відомі. Якщо новий квазар виявиться яскравішим за будь-яке інше, що спостерігалося раніше, програма може відхилити його і натомість класифікувати як зірку, не надто далеку від Землі.
Автоматичний аналіз даних з супутника Gaia Європейського космічного агентства не підтвердив J0529-4351, оскільки він надто яскравий, щоб бути квазаром, і припустив, що це зірка. Минулого року дослідники ідентифікували його як далекий квазар, використовуючи спостереження з 2,3-метрового телескопа ANU в обсерваторії Сайдінг-Спрінг в Австралії. Однак для того, щоб виявити, що це був найяскравіший квазар, коли-небудь спостерігався, був потрібний більший телескоп і вимірювання за допомогою точнішого інструменту. Спектрограф X-shooter на VLT ESO у чилійській пустелі Атакама надав важливі дані.
Виявлення та вивчення далеких надмасивних чорних дірок могло б пролити світло на деякі загадки раннього Всесвіту, у тому числі на те, як вони та їхні батьківські галактики формувалися та розвивалися. Але це не єдина причина, через яку Вольф їх шукає. «Особисто мені просто подобається погоня», — каже він. «На кілька хвилин на день я знову почуваюся дитиною, яка грає в пошук скарбів, і тепер я приношу на стіл усе, чого навчився з того часу».
