Астрономы выявили пару квазаров в процессе объединения галактик менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Это уникальное наблюдение изменяет представления о развитии галактик и росте черных дыр.
Астрономы обнаружили одно из самых редких космических событий — два активных квазара в сливающихся галактиках, существовавших менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Объект наблюдения получил обозначение J2037–4537 и стал второй подтвержденной парой квазаров на столь ранней стадии развития Вселенной. Наблюдения проводились с использованием радиоинтерферометра ALMA, который позволил увидеть систему на красном смещении z = 5,7. Исследование опубликовано на сайте препринтов arXiv.
Квазары считаются одними из самых ярких объектов во Вселенной: их питают сверхмассивные черные дыры, активно поглощающие газ и пыль, а также, иногда, звезды, которые оказались на пути. Всплески активности черных дыр происходят не так уж редко, и одним из возможных факторов является слияние галактик, при котором потоки газа направляются к центру и запускают стремительный рост центральных черных дыр.
Космический вальс длиной в миллиарды лет
В новой системе оба квазара находятся в галактиках, которые уже начали гравитационное сближение. Между ними имеется мост из газа — признак реального взаимодействия, а не случайного совпадения. По оценкам ученых, каждая галактика активно формирует звезды и содержит центральную сверхмассивную черную дыру, которая со временем может образовать двойную систему с другой. В конечном итоге такие объекты способны объединиться и вызвать мощный всплеск гравитационных волн.
Специалисты предполагают, что подобные пары могут объяснить происхождение части фонового гравитационно-волнового сигнала, который сейчас ищут детекторы. Если такие системы окажутся достаточно распространенными, это изменит взгляды на то, насколько быстро росли массивные галактики и черные дыры в ранней Вселенной.
Значение для космологии
Наблюдение парных квазаров на ранних этапах космической истории способствует пониманию формирования крупнейших структур Вселенной. Теоретические модели давно предполагают, что крупные галактики развиваются за счет слияний, которые одновременно подпитывают центральные черные дыры и запускают яркую квазарную фазу. Подобные процессы могут происходить гораздо быстрее, чем полагали раньше.
Ранее считалось, что активные двойные квазары — это крайне редкие находки, так как необходимо совпадение нескольких условий: сближение галактик, наличие массивных черных дыр и их одновременная активность. Однако современные телескопы начинают фиксировать такие события напрямую, что порождает гипотезу о том, что они не так уж редки.
В будущем наблюдения подобных систем помогут уточнить частоту слияний сверхмассивных черных дыр и прогнозы для будущих гравитационно-волновых обсерваторий.
Фото: hi-tech.mail.ru