Астрономы сделали значительное открытие, выявив, что некоторые из самых ранних и ярких квазаров во Вселенной, по-видимому, являются изолированными объектами. Квазары представляют собой чрезвычайно яркие астрономические тела, которые получают энергию от сверхмассивных черных дыр, расположенных в центрах галактик.
Источник изображения: pixabay.com
Эти объекты возникли всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва и удивляют ученых своими размерами и яркостью, которые кажутся слишком экстремальными для столь раннего этапа развития Вселенной. В рамках нового исследования, проведенного под руководством ученых из Массачусетского технологического института, астрономы использовали космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» (JWST) для изучения среды вокруг пяти древних квазаров, что позволило заглянуть более чем на 13 миллиардов лет назад.
Результаты оказались неожиданными: некоторые квазары окружены множеством галактик, в то время как другие находятся в практически пустых областях космоса, где всего несколько соседних галактик. Это открытие ставит под сомнение существующие научные теории о формировании и развитии квазаров в ранней Вселенной.
Ранее считалось, что квазары образуются в плотных космических регионах с большим количеством материала, питающего черные дыры. Однако новые наблюдения показывают, что некоторые квазары могут существовать в более изолированных условиях, что вызывает вопросы о том, как они смогли достичь таких размеров без обширного запаса материала вокруг.
Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal и проведенное под руководством Анны-Кристины Эйлерс, сосредоточилось на пяти старейших квазарах, появившихся через 600–700 миллионов лет после Большого взрыва. Эти квазары питаются черными дырами, масса которых в миллиард раз превышает массу Солнца и которые в триллион раз ярче.
Команда Эйлерс использовала JWST для получения детальных снимков области вокруг каждого квазара с августа 2022 года по июнь 2023 года. Ожидалось, что вокруг квазаров будут находиться плотные поля галактик, однако наблюдения показали широкий диапазон сред. Некоторые квазары действительно оказались в густонаселенных областях, но другие находились в окружении всего нескольких галактик.
Это обнаружение ставит под сомнение существующие представления о росте черных дыр и образовании галактик. Существующая теория предполагает, что ранняя Вселенная была организована в «космическую паутину» темной материи, создающей плотные области, где собиралась материя, что способствовало образованию галактик и квазаров. Однако наличие «одиноких» квазаров указывает на возможность других факторов. Неясно, как эти квазары смогли так быстро достигнуть большого размера и яркости в относительно пустых регионах.
Одно из возможных объяснений заключается в том, что квазары могут быть не столь изолированными, как представляется. Некоторые окружающие галактики могут быть скрыты за плотными облаками космической пыли, что делает их невидимыми для существующих телескопов. Исследователи планируют продолжить наблюдения, чтобы попытаться обнаружить скрытые галактики и лучше понять механизмы роста квазаров.
Открытие команды вызывает новые вопросы о происхождении сверхмассивных черных дыр и механизмах их роста. Ученые пришли к выводу, что для достижения огромных размеров в течение первого миллиарда лет существования Вселенной квазары должны были бы расти достаточно быстро. Однако отсутствие достаточного количества материала для постоянного роста некоторых квазаров предполагает наличие еще не идентифицированного механизма их увеличения.
Результаты исследования указывают на недостающий элемент в понимании роста сверхмассивных черных дыр. Необходимо выяснить, каким образом они могут увеличиваться в размерах помимо известных процессов. Это открытие создает новые возможности для изучения формирования галактик и черных дыр, способствуя более глубокому пониманию ранней истории Вселенной.
Источник: knowridge.com
Источник
