В молодой Вселенной нашли «голодающий» квазар
С помощью усовершенствованного инструмента VLT удалось впервые напрямую измерить массу далекой сверхмассивной черной дыры, свет от окрестностей которой летел к нам 11 миллиардов лет. Она оказалась в четыре раза «легче», чем должна быть, исходя из массы галактики, в которой она находится.
В ближайших к нам окрестностях Вселенной существует закономерная связь между общими характеристиками галактик и массой сверхмассивной черной дыры в центре. Отсюда ученые делают вывод, что, видимо, галактики эволюционируют вместе со своими центральными черными дырами. При этом многое определяет самый активный период их развития, когда дыра находится в фазе квазара.
На этапе квазара излучение от поглощаемого вещества настолько велико, что влияет на звездообразование в галактике (излучение «выдувает» газ, подавляя формирование новых звезд). Астрономов интересует, как со временем меняется их взаимодействие. К счастью, эти объекты настолько яркие, что мы видим их с расстояния в миллиарды световых лет. И теперь у исследователей есть инструмент, позволяющий точнее разглядеть происходящее в непосредственной близости от черной дыры, — усовершенствованный GRAVITY на комплексе телескопов VLT, принадлежащем Европейской южной обсерватории.
С помощью GRAVITY+ группа ученых под руководством Таро Шимизу (Taro Shimizu) из Института внеземной физики общества Макса Планка изучила сверхмассивную черную дыру J0920 (сокращение от SDSS J092034.17+065718.0) с красным смещением z = 2,3. Свет от ее окрестностей летел к нам примерно 11 миллиардов лет.
Чтобы напрямую измерить массу черной дыры, астрономы отслеживают движение газа и звезд в ее окрестностях. Чем быстрее это движение, тем больше масса. Сложность в том, что разглядеть это движение на больших расстояниях очень непросто. Именно такую возможность дает адаптивная оптика GRAVITY+. Инструмент объединяет данные с четырех восьмиметровых телескопов VLT. По точности он «окупает» один 120-метровый телескоп.
Группе удалось разглядеть движение газовых облаков в плотном диске вокруг J0920. Так как для расчета реальных размеров центральной области вокруг квазара нужно знать ее геометрию, ученые сопоставили полученные данные с компьютерной моделью. Благодаря этому им удалось впервые напрямую измерить массу настолько далекой черной дыры.
Оказалось, масса объекта — 320 миллионов солнечных масс при массе галактики около 60 миллиардов солнечных масс. Получается, черная дыра примерно в четыре раза менее массивна, чем была бы, будь это современная галактика. Значит, по крайней мере в некоторых галактиках есть задержка между ростом самой галактики и ростом ее черной дыры. Работа исследователей опубликована в журнале Nature.
«Самый вероятный эволюционный сценарий для этой галактики включает в себя сильное излучение от сверхновых. Эти взрывы звезд разогнали газ из центральной области до того, как он успел упасть в черную дыру. Тогда черная дыра сможет начать быстрый рост и догнать свою галактику, лишь когда масса галактики станет достаточной большой для удержания газа в центре, несмотря на взрывы сверхновых», — объяснил участник исследования Жиньи Шангуан (inyi Shangguan).
Черная дыра J0920, какой мы ее видим, поглощает вещество с огромной скоростью, от 30 до 140 солнечных масс в год. При такой скорости примерно через десять миллионов лет соотношение ее массы и массы ее галактики станет типичным для ранней Вселенной. Впрочем, по словам авторов статьи, маловероятно, что J0920 сможет поддерживать такой темп. Скорее, чтобы достичь «нормальной» массы, она пройдет через несколько «квазарных эпизодов», но с гораздо меньшей скоростью поглощения.
«Это (усовершенствованный инструмент GRAVITY+. — Прим. ред.) следующая революция в астрономии. Теперь мы можем получать снимки черных дыр в молодой Вселенной, которые в 40 раз точнее снимков телескопа „Джеймс Уэбб“», — отметил Франк Эйзенхауэр, директор Института внеземной физики общества Макса Планка, который руководит группой, занимающейся инструментом GRAVITY.
Апдейты внедряют постепенно, чтобы не мешать научной работе и тестировать каждый этап. Усовершенствование планируют завершить в 2025 году.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии