Астрономи відкрили найвіддаленіший відомий квазар, використовуючи 6,5-метровий Магелланів телескоп в Чилі. Знахідка знаходиться за 13,03 мільярда світлових років від Землі і містить неймовірно масивну чорну діру, всього за 670 мільйонів років після Великого вибуху. Цю дивовижну знахідку оголошено на 237-му засіданні Американського астрономічного товариства.
Автори дослідження повідомляють, що цей квазар є найвіддаленішим і найдавнішим з відомих, а також першим свого роду, в якому спостерігаються ознаки виходу гарячого газу з околиць чорної діри. Крім того, спостереження показали наявність інтенсивного зореутворення в галактиці-батьку.
Квазари виникають шляхом поглинання надмасивними чорними дірами навколишньої матерії, такої як газ або зірки. Це створює вир перегрітої матерії, який обертається навколо гравітаційного монстра. Квазари є джерелами надзвичайно потужного випромінювання і є одними з найяскравіших об'єктів у космосі, часто перевершуючи випромінювання батьківських галактик."
Раніше зареєстрований рекордсмен серед квазарів у молодому Всесвіті знаходиться на відстані 20 мільйонів світлових років від нас і містить надмасивну чорну діру, яка в 2 рази менша, ніж у нового об'єкта.
Цей об'єкт є найбільш раннім прикладом впливу надмасивної чорної діри на галактику, що оточує її. Раніше цей процес спостерігався в менш далеких квазарах, але ніколи не був виявлений у такому юному Всесвіті. Фейдж Ван, провідний автор дослідження з Аризонського університету (США), зазначає це у своєму дослідженні.
Астрофізики стикаються з проблемою квазарів, які знаходяться в ранньому Всесвіті та містять чорні діри з масами в мільйони або навіть мільярди сонячних. Це викликає труднощі, оскільки досі немає однозначної відповіді на питання, як вони могли виникнути, враховуючи обмежену кількість часу.
Згідно з авторами дослідження, утворення чорної діри зазвичай починається з вибуху зірки, коли вона досягає стадії наднової наприкінці свого життя.
Надалі, ці невеликі об'єкти можуть зливатися, що в теорії може призвести до утворення надмасивних чорних дір. Однак, спостережуваний нами об'єкт не зміг би набрати достатню масу для цього процесу. Навіть якщо первинна чорна діра квазара J0313-1806 утворилася всього за 100 мільйонів років після зародження Всесвіту і швидко росла, вона не змогла б перевищити масу в 10 тисяч Сонць.
Це свідчить про те, що чорна діра, яка знаходиться у квазарі J0313-1806, виникла внаслідок прямого колапсу величезної хмари холодного газоподібного водню.
Механізм відрізняється від того, коли для утворення чорної діри необхідні повноцінні зірки як вихідний матеріал. Такий підхід є єдиним способом досягнення таких розмірів на ранній стадії Всесвіту.
Цей відкритий об'єкт також дає унікальну можливість вивчати життя галактик на зорі Всесвіту. У той час багато процесів у них були ще в повному розпалі, але з плином часу вони сповільнилися або припинилися.
За сучасними теоріями еволюції галактик, надмасивні чорні діри, розташовані в їхніх центрах, можуть зупинити зореутворення. Ці чорні діри діють як величезні зварювальні лампи в космічному масштабі, а квазари люто "очищають" свою галактику від більшої частини холодного газу, який необхідний для формування зірок.
Дослідники припускають, що надмасивні чорні діри можуть бути причиною зупинки зореутворення в багатьох великих галактиках. Цей процес спостерігається у ближчих об'єктів, але раніше не було відомо, коли він почався в історії Всесвіту.
Астрономи, вимірюючи світність квазара J0313-1806, підрахували, що в його центрі перебуває надмасивна чорна діра, яка поглинає в середньому 25 сонячних мас на рік. Цей стрімкий процес породжує потужний потік іонізованого газу, що рухається зі швидкістю приблизно 20 відсотків від швидкості світла.
Водночас, батьківська галактика квазара формує зірки в 200 разів швидше, ніж сучасний Чумацький Шлях. Це відносно висока швидкість, подібна до швидкостей, що спостерігаються в інших квазарах того ж віку, і говорить про те, що батьківська галактика дуже швидко розвивається.
Ймовірно, квазари, подібні до J0313-1806, все ще перебувають у процесі створення своїх надмасивних чорних дір, які згодом виштовхнуть весь газ із батьківських галактик. Автори дослідження роблять такий висновок.
