|
Квазары живут недолго
|
|
|
|
Квазары представляют собой одно из самых ярких и энергичных явлений во Вселенной. Эти отдаленные электростанции приводятся в движение сверхмассивными черными дырами — колоссальными гравитационными двигателями, масса которых в миллионы—миллиарды раз превышает массу нашего Солнца, - которые активно поглощают окружающую материю с невероятной скоростью.
|
|
|
|
Когда газ, пыль и звездное вещество по спирали устремляются внутрь аккреционного диска, перегретого до миллионов градусов, это вещество выделяет огромную энергию во всем электромагнитном спектре, прежде чем пересечь горизонт событий. Результирующее излучение может затмить целые галактики, несмотря на то, что оно исходит из области, не превышающей по размерам нашу Солнечную систему.
|
|
|
|
Открытие черных дыр массой в миллиарды солнечных масс в далеких квазарах бросает вызов традиционным моделям роста в астрофизике. Ученые наблюдали эти сверхмассивные черные дыры (SMBH) при красных смещениях, превышающих z>6, когда Вселенной было менее миллиарда лет — теоретически недостаточное время для того, чтобы они достигли таких огромных масс за счет стандартной аккреции звездной массы, ограниченной Эддингтоном.
|
|
|
|
Ограниченная Эддингтоном аккреция представляет собой максимальную скорость, с которой вещество может падать в черную дыру при сохранении баланса между гравитационным притяжением и радиационным давлением.
|
|
|
|
|
|
|
Что еще более озадачивает, так это недавние измерения зон близости квазаров (областей повышенного пропускания света в межгалактической среде) и спектральных характеристик, которые показывают, что эти ранние квазары имеют удивительно короткое время активной жизни - менее миллиона лет.
|
|
|
|
Команда под руководством Доминики Шуровчиковой из Института астрофизики и космических исследований Массачусетского технологического института им. Кавли изучает альтернативные механизмы роста, включая эпизодическую аккрецию Суперэддингтона, слияния черных дыр и реактивный рост, чтобы объяснить, как эти космические гиганты достигли такого быстрого развития в ранней Вселенной. Команда исследовала молодые квазары с красным смещением z~6, используя наблюдения с помощью многоэлементного спектроскопического прибора MUSE (Very Large Telescope).
|
|
|
|
Исследователи специально нацелились на квазары с необычно малыми зонами сближения, которые предполагают чрезвычайно короткое время активной жизни — менее 1 миллиона лет, а некоторые из них достигают 1000 лет. Исследуя протяженные туманности Лаймана-альфа (обширные, светящиеся облака газообразного водорода) вокруг этих квазаров, команда стремилась определить, действительно ли эти объекты находятся на ранней стадии аккреции (на что указывали бы небольшие туманности или их отсутствие), или же их небольшие зоны близости могут быть вызваны направленным затемнением эффекты, скрывающие более интенсивное излучение туманности.
|
|
|
|
Их результаты, опубликованные на сервере препринтов arXiv, добавляют убедительных доказательств того, что эти далекие квазары лишь недавно запустили свои двигатели интенсивной аккреции, открывая сверхмассивные черные дыры, захваченные в самые ранние моменты их активной фазы питания.
|
|
|
|
Это наблюдение бросает серьезный вызов традиционным моделям роста сверхмассивных черных дыр, поскольку предполагает, что эти космические гиганты каким-то образом достигли своих огромных масс с помощью механизмов, которые противоречат нашему нынешнему пониманию устойчивых, постепенных процессов накопления в ранней Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
