Надмасивну чорну діру помітили на відстані 12,9 мільярда світлових років від Землі

Нещодавно відкритий «блазар», маса якого дорівнює 700 мільйонам сонць, є найстарішим у своєму роді з усіх, які коли-небудь бачили, і змінює те, що ми знаємо про ранній Всесвіт. Астрономи виявили надмасивну чорну діру, яка спрямовує гігантський промінь енергії прямо на Землю. Космічний джаггернаут, маса якого приблизно дорівнює 700 мільйонам сонць, націлюється на нас із галактики в ранньому Всесвіті, приблизно через 800 мільйонів років після Великого вибуху, що робить це найдальшим «блазаром», коли-небудь знайденим.

Деякі надмасивні чорні діри, відомі як квазари, настільки масивні, що можуть перегріти матеріал, що обертається всередині їх диска акреції, до сотень тисяч градусів, після чого вони випромінюють величезну кількість електромагнітного випромінювання. Величезні магнітні поля квазарів можуть формувати цю енергію в подвійні струмені, які вилітають перпендикулярно до акреційних дисків і виходять далеко за межі галактик-господарів. Випадково деякі з цих квазарів спрямовують один зі своїх подвійних струменів прямо на Землю, створюючи яскраві радіо плями, які пульсують, коли ці чорні діри поглинають матерію. Ці чорні діри відомі як блазари.

У новому дослідженні, опублікованому 18 грудня 2024 року в The Astrophysical Journal Letters, дослідники виявили новий блазар, який отримав назву J0410−0139, використовуючи дані кількох телескопів, у тому числі Atacama Large Millimeter Array, телескопів Magellan і Європейської південної обсерваторії. Дуже Великий Телескоп — всі розташовані в Чилі — і Чандра NASA обсерваторія на навколоземній орбіті.

Радіохвилі від цього блазара подолали понад 12,9 мільярда світлових років, щоб досягти нас, що є новим рекордом для такого типу космічних об’єктів. Чудовий вік сяючого бегемота може дозволити дослідникам дізнатися більше про те, як утворилися перші надмасивні чорні діри та як ці галактичні ядра еволюціонували з того часу.

«Вирівнювання струменя J0410-0139 з нашим полем зору дозволяє астрономам зазирнути прямо в серце цієї космічної електростанції», — сказав у заяві співавтор дослідження Еммануель Момджян, астроном з Національної радіоастрономічної обсерваторії у Вірджинії. «Цей блазар пропонує унікальну лабораторію для вивчення взаємодії між струменями, чорними дірами та їх середовищем протягом однієї з найбільш трансформаційних епох Всесвіту».

Найстаріший блазар

На сьогодні виявлено менше 3000 блазарів, і більшість з них розташовані набагато ближче до Землі, ніж J0410-0139. Попереднім рекордсменом найдальшого блазара був PSO J0309+27, який був відкритий у 2020 році та знаходиться приблизно в 12,8 мільярда світлових років від Землі, що робить його приблизно на 100 мільйонів років молодшим за J0410−0139.

Порівняно з віком Всесвіту ця різниця у віці здається крихітною. Однак за ці 100 мільйонів років надмасивна чорна діра може зрости на кілька порядків, що робить це значним подією.

Виявлення одного блазара на такій відстані вказує на те, що в цей момент космічної історії існувало багато інших надмасивних чорних дір, які або не мали струменів, або випромінювали своє випромінювання від Землі, провідний автор дослідження Едуардо Баньядос , астроном з Інституту астрономії Макса Планка в Німеччині. , йдеться в іншій заяві.

«Уявіть, що ви читаєте про когось, хто виграв 100 мільйонів доларів у лотерею», — сказав Баньядос. «З огляду на те, наскільки рідкісним є такий виграш, ви можете відразу зробити висновок, що мало бути набагато більше людей, які брали участь у цій лотереї, але не виграли такої непомірної суми. Подібним чином, знайти один [квазар] зі струменем, спрямованим прямо на нас, означає, що в той час у той період космічної історії мало бути багато [квазарів] зі струменями, які не спрямовані на нас».

Тепер дослідники будуть шукати більше блазарів того часу і впевнені, що знайдуть. «Там, де є один, є ще сто [чекають, щоб їх знайшли]», — сказала в заяві співавтор дослідження Сільвія Белладітта , астроном з Інституту астрономії Макса Планка.