Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

3,7 тыс

Звездный свет и первые черные дыры: обнаружены галактики — хозяева квазаров в ранней Вселенной

Новые изображения, полученные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), впервые показали звездный свет от двух массивных галактик, в которых находятся активно растущие черные дыры — квазары, видимые менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. 

@ Ding, Onoue, Silverman et al.
@ Ding, Onoue, Silverman et al.

Новое исследование международной команды ученых, опубликованное в журнале Nature, показало, что массы черных дыр почти в миллиард раз превышают массу Солнца, а массы галактик-хозяев примерно в 100 раз больше — соотношение, аналогичное тому, что обнаружено в более поздней Вселенной. Мощная комбинация японского телескопа Subaru и орбитальной обсерватории JWST проложила новый путь к изучению древней Вселенной.

Существование столь массивных черных дыр в древней (и потому далекой от нас) Вселенной породило у астрофизиков больше вопросов, чем ответов. Как эти черные дыры могли вырасти до таких размеров, когда Вселенная была такой молодой?

Еще более загадочным остается то, что наблюдения в локальной Вселенной показывают четкую связь между массой сверхмассивных черных дыр и гораздо более крупными галактиками, в которых они находятся. Галактики и черные дыры имеют совершенно разные размеры, так что же появилось первым — черные дыры или галактики? 

Группа исследователей из Японии, Франции, Германии, США и других стран начала отвечать на этот вопрос с помощью JWST.

Яркий свет квазаров затрудняет астрономам обнаружение тусклого света галактики, особенно на больших расстояниях. До JWST космический телескоп «Хаббл» смог найти галактики — хозяева светящихся квазаров, когда возраст Вселенной достигал чуть менее трех миллиардов лет. 

Превосходная чувствительность и сверхрезкие изображения JWST в волнах инфракрасной части спектра позволили исследователям перенестись во время, когда впервые сформировались квазары и галактики. Команда наблюдала два квазара, HSC J2236 + 0032 и HSC J2255 + 0251, когда Вселенной было приблизительно 860 миллионов лет.

Изображения двух квазаров были сделаны в инфракрасном диапазоне длин волн 3,56 и 1,50 микрона прибором NIRCam. Галактики-хозяева стали видны после тщательного моделирования и вычитания бликов от окрестностей аккрецирующих черных дыр. В спектре, полученном NIRSPEC JWST для J2236+0032, были и следы излучения звезд этой галактики.

Анализ показал, что эти две галактики имеют массы в 130 и 34 миллиарда раз больше массы Солнца. Измерение скорости турбулентного газа вблизи квазаров по спектрам NIRSPEC позволяет предположить, что черные дыры — являющиеся их центрами — также велики и их масса в 1,4 и 0,2 миллиарда раз превышает массу нашего светила.

Соотношение массы черной дыры к массе галактики-хозяйки аналогично соотношению масс галактик в более недавнем прошлом. На основе этого можно допустить, что факторы, определяющие соотношение между массой черной дыры в центре галактики и массой ее галактики-хозяина, существовали уже через 860 миллионов лет после Большого взрыва.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK

Комментарии

4 Комментария
Jora Bayramow
01.07.2023
Вселенная бездонная и не имеет границ. По моему мнению и всеобщего большого взрыва тоже не было. Так как, если Вселенная не имеет границ, то так называемый Большой взрыв никак не смог охватить всю космическую пространству. Взрывы имеют только локальный характер в пределах той или иной галактики. Я об этом, хотя в жанре научной фантастики написал в своей книге "Я землянин". И там же описал какую роль играют Черные дыры в исчезновении той или иной галактики и рождении новых галактик. Как-бы скептически не относились, но в конечном итоге учёные придут к такому или схожему всеобщему выводу. Однако, хочу отметить, что сколько бы мы не изучали космос, мы никогда и никогда не узнаем все тайны Вселенной.
Предстоящие мероприятия
21 сентября, 14:17
Андрей Серегин

В VII-VIII веках западное побережье Суматры находилось на пересечении морских путей между Юго-Восточной Азией, Индией, Ближним Востоком и Китаем. Археологи изучили остатки судов из поселения Бонгал и обнаружили среди них боковой руль, датированный 656-687 годами нашей эры.

22 сентября, 10:00
КБГУ

Ученые из Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова и Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН создали мембраны из полифениленсульфона, которые выдерживают многократную паровую стерилизацию в автоклаве. После 270 часов обработки материал сохраняет производительность и способность задерживать загрязнения. Рассказываем, как проходили исследования и какие перспективы открывает научная работа.

21 сентября, 13:25
ПНИПУ

Ежегодно миллионы людей во всем мире покупают или готовят дома комбучу — ферментированный живой напиток на основе чайного гриба. Его ценят за пробиотики, витамины и антиоксиданты. Только в России за последние пять лет объем продаж этого продукта вырос в несколько раз. Однако, для того чтобы поставить его на рынок производитель должен остановить процесс брожения и зафиксировать вкус, иначе товар быстро превратится в уксус. В итоге покупатели оказываются перед выбором: пастеризованная версия, лишенная большей части полезных компонентов, или вариант с консервантами. Ученые Пермского Политеха нашли третий путь — кратковременное кипячение, которое стабилизирует продукт без потери восьми ключевых витаминов и без использования химических добавок.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]