Космический телескоп «Хаббл» заглянул в квазар глубже, чем когда-либо прежде, и обнаружил «странные» особенности в его окрестностях.
Квазары — это сверхъяркие центры активных галактик, и они питаются за счет сверхмассивных черных дыр . Тот, который изучал Хаббл, обозначенный как 3C 273 , является одним из самых близких к Земле из этих экстремальных объектов. 3C 273 невероятно яркий — настолько, что если бы он находился в десятках тысяч световых лет от Земли, а не в нескольких миллиардах, он был бы таким же ярким, как солнце на нашем небе.
Это означает, что изучение 3C 273 было похоже на то, как если бы Хаббл смотрел в свет фар встречного автомобиля! Однако новый инструмент уменьшил блики для долго работающего космического телескопа, что позволило ему получить беспрецедентный вид на квазар.
Спектрограф изображений Хаббла был инструментом, использованным для погружения в 3C 273. Этот инструмент действовал как коронограф , крышка, которую астрономы используют, чтобы заблокировать фотосферу Солнца , чтобы наблюдать его более тусклую внешнюю атмосферу, или корону. Этот эффект похож на то, как Луна закрывает солнечный свет во время солнечного затмения.
Благодаря тому, что спектрограф заблокировал яркий свет из области в центре квазара, Хаббл смог увидеть структуру вокруг
чёрной дыры, как никогда ранее.
Бин Рен из Обсерватории Лазурного берега и Университета Лазурного берега во Франции объяснил в заявлении НАСА , что Хаббл обнаружил множество «странных вещей» вокруг питающей сверх массивной черной дыры, питающей 3C 273.
«У нас есть несколько сгустков разного размера и загадочная L-образная нитевидная структура», — сказал Рен. «Все это находится в пределах 16 000 световых лет от черной дыры».
Некоторые из этих объектов могут быть небольшими галактиками, падающими на черную дыру, снабжая ее пищей в виде газа и пыли, которые она использует для питания квазара.
Не все сверхмассивные черные дыры голодны
В небе над Землей разбросано около 1 миллиона квазаров, но эти события, вызванные сверх массивными черными дырами, стали еще более многочисленными примерно через 3 миллиарда лет после Большого взрыва.
Сверхмассивные черные дыры с массами, эквивалентными миллионам или даже миллиардам солнц, как полагают, находятся в центре всех крупных галактик, но не все галактики содержат квазар. Это потому, что не все сверхмассивные черные дыры окружены кладовой газа, пыли и даже звезд, которыми они питаются.
Например, Стрелец А* (Sgr A*) находится в самом сердце нашей галактики, Млечного Пути. Даже если смотреть на него издалека, Стрелец А* не был бы квазаром, потому что он окружен таким малым количеством материи, что если бы он был человеком, он бы сидел на диете, эквивалентной одному зернышку риса за миллион лет!
Когда сверхмассивные черные дыры окружены сплющенным облаком газа и пыли, называемым аккреционным диском, их огромная гравитация создает огромные приливные силы в этом материале. Это нагревает его и заставляет ярко светиться.
Кроме того, материал, который не попадает в черную дыру, направляется к полюсам этого космического титана мощными магнитными полями, которые также ускоряют эти частицы почти до скорости света.
Из полюсов этот перегретый газ или плазма выбрасывается в виде двух астрофизических струй, которые могут простираться на многие сотни световых лет. Это сопровождается энергетическим излучением света.
Это делает эти регионы, известные как активные ядра галактик (AGN), которые можно увидеть как квазары, невероятно яркими. Они часто настолько яркие, что затмевают объединенный свет каждой звезды в галактиках вокруг них.
Новые наблюдения Хаббла предоставили Рену и его коллегам редкую возможность заглянуть в струю длиной 300 000 световых лет, вырывающуюся из 3C 273 и находящуюся далеко за пределами галактики, в которой она находится.
Команда сравнила новые изображения 3C 273 с архивными изображениями с 22-летним интервалом между ними. Это привело Рена и коллег к выводу, что струя движется быстрее, когда она находится дальше от сверхмассивной черной дыры в сердце этого квазара.
«Наши предыдущие наблюдения были весьма ограниченными, но Хаббл позволяет нам детально изучить сложную морфологию квазара и галактические взаимодействия», — заключил Рен. «В будущем дальнейшее изучение 3C 273 в инфракрасном свете с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба может дать нам больше подсказок».
Прочитайте что такое взгляд в будущее