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

3,6 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
17 сентября, 18:41
Александр Березин

Новые данные существенно дополняют картину теплокровности динозавров и добавляют веса точке зрения, что множество, если не большинство их видов были покрыты перьями и обладали сложным поведением. Весьма вероятно, что эта их особенность способствовала как расцвету группы, так и вымиранию всех нептичьих динозавров после Чиксулуба.

18 сентября, 13:19
Елизавета З.

Компания Nikon объявила победителей ежегодного конкурса Small World in Motion 2026 года. Жюри отобрало лучшие видеоролики и таймлапсы, снятые через микроскоп. Предлагаем вам посмотреть работы, объединившие науку и искусство.

17 сентября, 15:46
Андрей Серегин

Бивень мамонта был для людей каменного века важным материалом с собственным рисунком, способным повлиять на замысел изображения. Археологи выяснили, что создатели фигурок с Мезинской стоянки (Украина) использовали естественные линии внутри бивня как основу для выгравированных зигзагов.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

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.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]