Астрономи відкрили найяскравіший об’єкт у Всесвіті

Найяскравіший об’єкт, який коли-небудь спостерігався, знаходиться настільки далеко за межами діапазону своїх аналогів, що астрономи, які його виявили, вважають, що його ніколи не буде перевищено. Не дивно, що виникають великі питання про те, як щось подібне могло працювати так далеко від масштабу, до якого ми звикли.

Відомо, що чорні діри мають настільки сильні гравітаційні поля, що ми їх не можемо побачити. Однак їх акреційні диски, де такі матеріали, як розібрані зірки, обертаються перед споживанням, можуть бути дуже яскравими. Дійсно, акреційні диски надмасивних чорних дір у центрах галактик роблять квазари найяскравішими об’єктами у Всесвіті. Єдина причина, чому вони не домінують у нашому небі, полягає в тому, що їх немає поблизу – найближчий квазар 600 мільйонів років тому.

Наскільки яскравими можуть бути квазари, залишається відкритим питанням, яке було розширене завдяки відкриттю J0529-4351 за допомогою обсерваторії Сайдінг Спрінг і підтверджено спостереженнями на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії . Яскравість J0529-4351 подібна до двох інших потужних квазарів, J0100+2802 і J2157-3602, і знаходиться на подібній відстані приблизно в 12 мільярдів світлових років. Однак є одна велика різниця.

J0100+2802 і J2157-3602 мають гравітаційні лінзи; у кожному разі ближча галактика фокусує своє світло так, що воно здається набагато яскравішим у нашому місці, ніж зазвичай. Якщо врахувати це лінзування, ці два квазари, хоч і дуже яскраві, будуть частиною основної групи яскравих квазарів, які ми знаходимо в процесі відкриття.

Вчені, які виявили J0529-4351, не змогли виявити жодного серйозного лінзування. Якщо немає чогось, що вони пропустили, це робить його принаймні на порядок більш яскравим, ніж його очевидно подібні аналоги, ставлячи його набагато попереду будь-яких інших квазарів, не кажучи вже про інші об’єкти, які ми знаємо. 

«Це також найяскравіший відомий об’єкт у Всесвіті. Він у 200 трильйонів разів яскравіший за наше сонце», — сказав доктор Крістіан Вулф з Австралійського національного університету в заяві , додавши, що він сумнівається, що рекорд коли-небудь буде побитий. Альтернативна оцінка вказує на цифру в 500 трильйонів, але що означає 300 трильйонів яскравості Сонця між друзями?

Зв’язок між яскравістю квазара та швидкістю, з якою він нарощує масу, не є ідеальним. Такі фактори, як кут, під яким ми його бачимо, і швидкість обертання отвору також відіграють певну роль. З усім тим, першовідкривачі вважають, що вони мають достатньо інформації, щоб розрахувати швидкість, з якою живиться цей монстр.

Деякі яскраві квазари живляться від зірки масою Сонця, що втягується в їхній акреційний диск і зрештою знищується щороку. J0529-4351, ймовірно, робить те саме щодня.

J0529-4351 не є наймасивнішою чорною дірою з коли-небудь знайдених, але при 17 мільярдах сонячних мас вона точно є. Очевидне протиріччя між його винятковою яскравістю та більш звичайною масою пояснюється його віком, оскільки ми бачимо його раніше після народження Всесвіту, ніж деякі порівнювані об’єкти.

З одного боку, це означає, що на той момент, коли ми його бачимо, не було часу, щоб вирости до рекордних розмірів. З іншого боку, норми годування також могли бути вищими.  «У підлітковому Всесвіті матерія хаотично рухалася й годувала голодні чорні діри. Сьогодні зірки впорядковано рухаються на безпечних відстанях і лише рідко занурюються в чорні діри», – сказала професор Рейчел Вебстер з Університету Мельбурна.

На такій величезній відстані ми не можемо розгледіти J0529-4351  у будь-яких деталях, але ближчі аналоги дають нам кілька потужних підказок. «Це схоже на гігантську камеру магнітної бурі з температурою 10 000 градусів за Цельсієм, всюди блискавками і вітром, що дме так швидко, що міг би облетіти Землю за секунду», — сказав Вольф. «Ця грозова камера має сім світлових років у діаметрі, що на 50 відсотків більше, ніж відстань від нашої Сонячної системи до наступної зірки в Галактиці, альфа Центавра».

Видима яскравість J0529-4351 становить близько 16- ^{ї зоряної} величини, подібно до Плутона на найвіддаленішій частині його орбіти. Це означає, що сучасні професійні телескопи легко помітять його. Проблема полягає в тому, щоб помітити, що це квазар, а не зірка в нашій галактиці. Дослідження, проведені за допомогою космічного телескопа Gaia, не помітили це, тому що їхні пошукові програми зі штучним інтелектом були навчені на відомих квазарах і не розпізнали щось, що так сильно не відповідає іншим прикладам. «Людина-астроном, дивлячись на спектр Gaia, розпізнає квазар і червоне зміщення з першого погляду», — зауважили автори.

Співавтор доктор Крістофер Онкен сказав: «Це несподіванка, що досі залишалося непоміченим, враховуючи те, що ми знаємо про багато інших, менш вражаючих чорних дір. Воно ховалося на виду».