Вчені розгадують 60-річну таємницю квазарів — найпотужніших об’єктів у Всесвіті

Вперше відкриті 60 років тому квазари можуть сяяти так само яскраво, як трильйон зірок, упакованих в об’єм розміром із нашу Сонячну систему. Протягом десятиліть, що минули з моменту їх першого спостереження, залишалося загадкою, що могло викликати таку потужну активність. Нова робота під керівництвом вчених з Університетів Шеффілда та Хартфордшира показала, що це наслідок розбиття галактик.

Зіткнення було виявлено, коли дослідники, використовуючи глибокі спостереження за зображеннями з телескопа Ісаака Ньютона в Ла-Пальма, помітили наявність спотворених структур у зовнішніх областях галактик, які є домом для квазарів.

Більшість галактик мають у своїх центрах надмасивні чорні діри. Вони також містять значну кількість газу, але більшу частину часу цей газ обертається на великих відстанях від центрів галактик, поза досяжністю чорних дір. Зіткнення між галактиками спрямовують газ до чорної діри в центрі галактики; незадовго до того, як газ буде спожито чорною дірою, вона вивільняє надзвичайну кількість енергії у формі випромінювання, що призводить до характерного блиску квазара.

Займання квазара може мати драматичні наслідки для цілих галактик – воно може витіснити решту газу з галактики, що перешкоджає утворенню нових зірок на мільярди років у майбутньому.

Це перший раз, коли зразок квазарів такого розміру був зображений із таким рівнем чутливості. Порівнюючи спостереження за 48 квазарами та їхніми головними галактиками із зображеннями понад 100 неквазарних галактик, дослідники прийшли до висновку, що галактики, у яких розміщені квазари, приблизно в три рази частіше взаємодіють або стикаються з іншими галактиками.

Дослідження забезпечило значний крок вперед у нашому розумінні того, як ці потужні об’єкти запускаються та живляться. 

Професор Клайв Тадхантер з факультету фізики та астрономії Шеффілдського університету сказав: «Квазари є одним із найбільш екстремальних явищ у Всесвіті, і те, що ми бачимо, ймовірно, представлятиме майбутнє нашої власної галактики Чумацький Шлях, коли вона зіткнеться з галактика Андромеди приблизно через п’ять мільярдів років.

«Це захоплююче спостерігати за цими подіями і нарешті зрозуміти, чому вони відбуваються, але, на щастя, Земля ще деякий час не буде близько до одного з цих апокаліптичних епізодів».

Квазари важливі для астрофізиків, оскільки завдяки своїй яскравості вони виділяються на великих відстанях і тому виступають маяками для найдавніших епох в історії Всесвіту. Доктор Джонні Пірс, науковий співробітник Університету Хартфордшира, пояснює:

«Це сфера, про яку вчені в усьому світі прагнуть дізнатися більше – однією з головних наукових мотивацій для космічного телескопа Джеймса Вебба NASA було вивчення найдавніших галактик у Всесвіті, і Вебб здатний виявляти світло навіть від найдальші квазари, випущені майже 13 мільярдів років тому. Квазари відіграють ключову роль у нашому розумінні історії Всесвіту і, можливо, також майбутнього Чумацького Шляху».