znat_kak (znat_kak) wrote,
znat_kak
znat_kak

Category:

Самый мощный квазар потребовал массивного зародыша черной дыры

13:05 16 Май 2020 г.
Александр Войтюк


Астрономы уточнили характеристики J2157-3602 — ультрамощного квазара с самой большой светимостью из известных. Он существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял 1,247 миллиарда лет, и содержал черную дыру с массой 34 миллиарда масс Солнца. Такая черная дыра требует достаточно массивного зародыша, поэтому новые данные позволяют наложить ограничение на массы начальных черных дыр и скорости их роста. Препринт работы опубликован на портале arXiv.org



Изображение квазара SMSS J215728.21-360215.1 из обзора VISTA Hemispheric Survey.
Christian Wolf et al./Publications of the Astronomical Society of Australia, 2018


В 2018 году, благодаря анализу данных наземного обзора SMSS (SkyMapper Southern Survey), а также космических обсерваторий WISE и Gaia, астрономы открыли ультрамощный квазар SMSS J215728.21-360215.1 (или J2157-3602). На момент открытия он обладал самой большой светимостью среди известных квазаров, которая составляла 6,95×1014 светимостей Солнца. Поиск и определение свойств подобных экстремальных объектов крайне важны для понимания механизма роста сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной и ведутся непрерывно благодаря огромному количеству данных, накопленных в ходе наземных обзоров неба.

Чтобы уточнить расстояние до квазара и его параметры, астрономы во главе с Кристофером Онкеном (Christopher A. Onken) из Австралийского национального университета провели его спектроскопические исследования с помощью инструмента NIRES (Near-Infrared Echellette Spectrometer), установленного на одном из 10-метровых телескопов обсерватории Кека, и приемника X-shooter, установленного на одном из телескопов комплекса VLT (Very Large Telescope). Кроме того, ученые проанализировали изображения квазара, полученные в ближнем инфракрасном диапазоне приемником FIRE (Folded-port InfraRed Echellette instrument), установленном на одном из 6,5-метровых Магеллановых телескопов, и оптические снимки из обзора BLISS (Blanco Imaging of the Southern Sky Survey).

Оказалось, что заново определенное значение красного смещения для квазара, равное 4,692, соответствует возрасту Вселенной в 1,247 миллиарда лет. Предыдущее значение z составило 4,75: таким образом, квазар оказался «старше» на 20 миллионов лет. Масса центральной черной дыры, определенная методом реверберационного картирования, составила 34 ± 6 миллиардов масс Солнца, что делает ее одной из самых массивных из известных на сегодняшний день.

Новая оценка болометрической светимости J2157-3602 равна 1,6×1048 эрг в секунду, что составляет 40 процентов от предельной (эддингтоновской), при этом нет свидетельств в пользу возможного сильного гравитационного линзирования квазара, а также оснований полагать, что его светимость (и, следовательно, масса черной дыры) переоценены. Таким образом, J2157-3602 действительно является квазаром с наибольшей светимостью из известных на сегодняшний день.

Необычность этого квазара заключается в том, что содержащаяся в нем черная дыра на столь далеком расстоянии требует достаточно массивного зародыша: это, в свою очередь, позволяет наложить самое сильное ограничение на массы начальных черных дыр и скорости их роста в ранней Вселенной. Менее массивные черные дыры, обнаруженные при z > 7, все еще устанавливают более строгие ограничения и идут вразрез с моделями. Ученые, однако, считают, что получение и накопление большого количества данных наблюдений за квазарами позволят достичь прогресса в понимании ранних этапов роста сверхмассивных черных дыр.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы обнаружили самый высокоскоростной отток вещества от квазара, где был найден рекордно далекий блазар и как ученые впервые идентифицировали источник нейтрино сверхвысоких энергий.


via
Tags: ВЕРСИИ, ИССЛЕДОВАНИЯ, КВАЗАРЫ, ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments