Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.09.2023
Александр Березин
10 620

«Джеймс Уэбб» обнаружил неожиданный дефицит квазаров во Вселенной

5.3

Это означает, что прежние представления об эволюции большинства галактик неверны. Но почему именно так получилось — пока не ясно.

Центр квазара в представлении художника / © Wikimedia Commons / Автор: Caristania Fabricius

В современной, близкой к нам, Вселенной подавляющее большинство галактик не имеет активных ядер. Это значит, что хотя сверхмассивная черная дыра в их центре есть, она не поглощает материю активно, то есть не приводит к образованию квазара.

Квазары — важнейшие «маяки Вселенной», огромные черные дыры, которые так быстро поглощают вещество своей галактики, что значительная часть этой материи не успевает упасть внутрь дыры сразу и образует аккреционный диск вокруг нее. Газ и пыль в диске испытывают трение, поскольку разогнаны вращением до огромных скоростей. В итоге температура в диске может измеряться миллионами градусов и более. От этого он светится, преобразуя в итоге в энергию излучения 6-32% всей массы вещества аккреционного диска. Для сравнения, термоядерные реакции в Солнце не преобразуют энергию даже 1% от массы реагирующего в них вещества.

Считается — или, с учетом новой работы, скорее, считалось, — что квазары играют определяющую роль в эволюции галактик. Поскольку их светимость примерно в десять триллионов раз выше, чем у Солнца, такое излучение нагревает газ в окрестностях квазара, выступая тормозом избыточного звездообразования: излучение буквально «выдавливает» газ на периферию тех галактик, где есть квазары.

Однако теперь астрономы из Канзасского университета (США) обнаружили, что ситуация далеко не так однозначна. Изначально они хотели выяснить, используя новый космический телескоп «Джеймс Уэбб», насколько распространены квазары среди галактик в целом. Ранее это было невозможно, потому что предшествующие космические телескопы могли заметить на большом расстоянии только самые яркие квазары. Но поиск дал совершенно неожиданные результаты. Соответствующая работа направлена на публикацию в The Astrophysical Journal, о ней же рассказывается в пресс-релизе Канзасского университета.

Так называемое колесо фильтров внутри прибора, делающего снимки в среднем инфракрасном диапазоне на космическом телескопе «Джеймс Уэбб», который работает в полутора миллионах километрах от Земли. При работе колесо фильтров поворачивается, чтобы добиться нужного рабочего режима. Создание подвижной части для космоса с многолетним ресурсом оказалось очень сложной задачей  / © Wikimedia Commons

Несмотря на большую светимость квазаров, часть из них может быть закрыта от нас пылью, поэтому долгое время считалось, что полный учет таких объектов возможен только с помощью наблюдений в средней части инфракрасного диапазона. Проблема в том, что существовавшие до недавнего времени телескопы в этом диапазоне видели не очень далеко. Поэтому считалось, что они видят только незначительную часть от всех квазаров Вселенной. Охватить удавалось лишь наиболее массивные древние галактики. Новое исследование — первое, в котором полноценно изучили в этом смысле и галактики размером с нашу и менее.

На практике же авторы новой работы обнаружили во много раз меньше быстрорастущих сверхмассивных черных дыр — центров квазаров, — чем ожидали до этого. Притом что они обследовали область, свет от которой шел к нам 7-10 миллиардов лет, — то есть ту, где скорость звездообразования в галактиках пиковая. Ранее считалось, что и в таких местах скорость набора массы сверхмассивными черными дырами весьма велика.

Раз квазаров мало, их влияние на эволюцию галактик, вероятно, достаточно ограничено, отметили авторы работы. То есть такое влияние есть, но лишь для меньшинства наиболее массивных галактик, а вовсе не для широко распространенных «середнячков» типа галактики, в которой живем мы. Кроме того, ученым удалось обнаружить довольно мало пыли в изученных галактиках. Она обычно связана с процессами звездообразования: если ее мало, значит, и частота возникновения светил для большинства галактических объектов в ту эпоху была много ниже, чем считалось ранее. По всей видимости, это означает, что образование звезд до 10 миллиардов лет назад шло активнее, чем предполагали ученые.

Астрономы также добавили, что наша галактика во многом похожа на изученные. Если там дефицит квазаров, следовательно, с высокой вероятностью, и Млечный Путь квазаром в прошлом не располагал. Значит, условия эволюции звезд и галактик в целом довольно резко различаются: более массивные и «середнячки» среди них, по всей видимости, имеют принципиально разные траектории развития.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Заместитель главного редактора Naked Science. Автор специализируется на популяризации в области истории, космологии, астрономии, медицины, климата, макроэкономики и техники. Лауреат премии «Научный журналист года-2021».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
27 июня
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

27 июня
Елена Авдеева

Исследователи из Нью-Йоркского университета (США) провели эксперимент, чтобы увидеть, как человек преобразовывает отдельные слова в смысловые цепочки. До сих пор наука изучала лишь «производство» отдельных слов, но не принципы этого действия.

Позавчера, 12:39
Елена Авдеева

Международная группа исследователей установила причину возникновения пятилучевого строения иглокожих, что долгое время не давало покоя палеонтологам. Ученые проанализировали окаменелые остатки самого древнего (500 миллионов лет) представителя этого типа беспозвоночных, чтобы понять, как сформировался уникальный тип симметрии тела современных морских звезд.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Вчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно