«Холодні квазари» заповнили пробіл в еволюції галактик

Астрономи виявили новий тип об'єктів, які підходять на роль проміжних між активним ядром галактики, прихованим шаром газу і пилу, і яскравим квазаром. Вчені назвали їх «холодними квазарами», оскільки вони яскраво світять, але при цьому містять значну кількість холодного газу і пилу. Результати були представлені на 234-й конференції Американського астрономічного товариства, інформує Ukr.Media.

Квазари — найяскравіші об'єкти Всесвіту, вони виникають, коли на надмасивну чорну діру в центрі галактики починає випадати багато газу. В результаті гравітаційна енергія падіння перетворюється в тепло і випромінювання, навколо чорної діри виникає акреційний диск і джет, які світять в багатьох діапазонах.

Сучасні моделі припускають, що поштовхом до появи квазара може стати зіткнення галактик, що призводить до появи великої кількості газу в околицях центральної чорної діри. Такі події часто відбувалися в ранньому Всесвіті, тому більшість квазарів знаходяться на дуже далеких відстанях. Після яскравого спалаху квазара його випромінювання поступово виштовхує з околиць газ і пил, після чого квазар згасає, а галактика «вмирає», тобто в ній припиняється зіркоутворення, адже для появи нових світил необхідний газ.

До зникнення газу з безпосереднього оточення надмасивної чорної діри, речовина приховує ядро галактики, не дозволяючи виходити активному випромінюванню завдяки комптоновському розсіюванню — такі об'єкти, в основному видно в інфрачервоному діапазоні. Однак раніше вченим не вдавалося спостерігати об'єктів в перехідному стані до наступного етапу, коли світіння ядра вже не приховано пилом та газом.

Тепер група під керівництвом Еллісон Кіркпатрік (Allison Kirkpatrick) з Канзаського університету вперше знайшла такі перехідні квазари. Вони вивчали приблизно 600 квазарів в оптичному, рентгенівському та інфрачервоному діапазонах. Серед тих, що потрапили у вибірку об'єктів були одні з найяскравіших представників класу. Результати обробки спектральних даних показали, що у 22 вивчених квазарів (приблизно 4 відсотки) спостерігається велика кількість холодного газу і пилу.

Вивчені об'єкти у видимому світлі володіли блакитним кольором, що свідчить про відсутність значного поглинання пилом. Їх також вдалося знайти в рентгенівському діапазоні за допомогою орбітального телескопа XMM-Newton, що говорить про наявність активної чорної діри в центрі. Однак ці квазари також виявилися надзвичайно яскравими об'єктами в інфрачервоному діапазоні за даними телескопа «Гершель», що говорить про наявність пилу і газу в самій галактиці, але не в безпосередній близькості від активного ядра. Автори вважають, що їм вдалося сфотографувати короткий етап у житті квазарів, який за попередніми оцінками може тривати близько 10 мільйонів років, що дуже коротко на масштабі еволюції галактик.

Нещодавно завершив роботу російський космічний телескоп «Радіоастрон», який допоміг виявити квазар з перевищенням теоретично дозволеної яскравості. Також квазари дозволяли знаходити рекордно далекі чорні діри. Світ ще одного квазара виявився переломленим гравітаційною лінзою і розділений на шість окремих зображень.