Астрономы сделали необычайное открытие: огромный резервуар воды, окружающий квазар на расстоянии более 12 миллиардов световых лет. Это открытие не только раздвигает границы нашего понимания ранней Вселенной, но и подчеркивает ключевую роль воды в космической эволюции.
В основе этого открытия лежит квазар APM 08279+5255 , космическая электростанция, работающая за счет сверхмассивной черной дыры, масса которой примерно в 20 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца. Квазар излучает энергию, эквивалентную тысяче триллионов Солнц, создавая уникальную среду, в которой процветают молекулы, подобные водяному пару.
Обнаруженная вода поражает своими масштабами — примерно в 140 триллионов раз больше объема всех океанов Земли вместе взятых. Заключенный в область шириной в сотни световых лет, этот водяной пар существует в условиях, не похожих ни на какие условия в нашей галактике. Хотя газ разрежен по земным меркам, он на удивление плотный и теплый для такой отдаленной части космоса, с температурами, колеблющимися на уровне минус 63 градусов по Фаренгейту, и плотностью, в сотни раз превышающей типичные галактические среды.
Квазары, впервые обнаруженные более 50 лет назад, являются одними из самых ярких объектов во Вселенной. Эти небесные явления, питаемые сверхмассивными черными дырами в центрах далеких галактик, затмевают все звезды в своих родительских галактиках вместе взятых. Интенсивное излучение, которое они испускают, охватывая различные длины волн, позволяет заглянуть в прошлое Вселенной. Поскольку свет, который мы наблюдаем сегодня, начал свое путешествие миллиарды лет назад, изучение квазаров похоже на взгляд назад во времени.
В случае APM 08279+5255 астрономы обнаружили, что его огромное гравитационное притяжение и выход энергии сформировали его окрестности удивительным образом. По мере того, как газ и пыль закручиваются в черную дыру, они нагреваются, выделяя энергию, которая омывает окружающие молекулы, включая водяной пар. Это взаимодействие показывает, как формировались ранние галактики, как распределялась материя и как росли черные дыры в младенчестве Вселенной.
Вода, молекула, необходимая для жизни, также играет важную роль в формировании звезд и галактик. Она помогает охлаждать газовые облака, позволяя им коллапсировать и образовывать звезды. Обнаружение водяного пара в столь далеком квазаре подчеркивает присутствие этой молекулы во всем космосе, даже миллиарды лет назад.
Интересно, что в среде квазара также есть другие молекулы, такие как оксид углерода, что указывает на изобилие сырья. Эти ресурсы могут подпитывать рост черной дыры, потенциально увеличивая ее массу в шесть раз. В качестве альтернативы, часть газа может быть выброшена в космос или способствовать формированию новых звезд, демонстрируя динамические процессы, формирующие галактики.
Это новаторское открытие было достигнуто с помощью передовых наблюдательных инструментов. Команда Мэтта Брэдфорда в Лаборатории реактивного движения NASA начала собирать данные в 2008 году с помощью Z-Spec, субмиллиметрового спектрометра в субмиллиметровой обсерватории Калифорнийского технологического института на Гавайях. Результаты были позже подтверждены с помощью комбинированной решетки для исследований в области миллиметровой астрономии (CARMA) в Калифорнии.
Одновременно другая группа под руководством Дариуша Лиса из Калифорнийского технологического института использовала интерферометр Плато де Буре во Французских Альпах, обнаружив первые признаки водяного пара в 2010 году. В совокупности эти наблюдения выявили огромные масштабы и уникальные условия водного резервуара квазара.
Это открытие бросает вызов традиционным представлениям о ранней Вселенной как о холодной и бесплодной. Вместо этого оно рисует яркую картину молодого космоса, кишащего активностью, где вода и другие молекулы помогали формировать галактики и черные дыры. Изучая эти далекие сигналы, астрономы получают ценные сведения о строительных блоках жизни и эволюции космических структур.
Присутствие воды вокруг квазара, расположенного на расстоянии 12 миллиардов световых лет от нас, служит напоминанием о сложности и взаимосвязанности Вселенной.
Источник: curiosmos.com
Источник
