Наблюдение квазара позволяет изучать начала вселенной
— Новости от 18 сентября 2018 года —
Квазары — очень активные ядра галактик. В этих ядрах чрезвычайно массивная центральная черная дыра накапливает вещество в аккреционном диске, а затем выталкивает его вдоль линий его магнитного поля. Энергии настолько сильны, что струи материи квазара могут приближаться к скорости света. Этот материал поднимается до невероятных температур, настолько, что квазар и его газовые струи являются наиболее интенсивными источниками света, которые когда-либо были обнаружены. Это означает, что мы можем наблюдать их на большом расстоянии и, следовательно, вернуться очень далеко в истории Вселенной.
Две статьи только что были опубликованы в научном журнале «Астрофизический журнал». Они детализируют открытие очень интересного квазара. Свет квазара PSO J352 4034-15 3373 был выпущен 13 миллиардов лет назад, когда вселенной было несколько сотен миллионов лет. Но наши модели показывают, что в то время вселенная сильно отличалась от сегодняшней. Звезды и галактики, созданные в эти дни, не имеют много общего с более поздними звездами и галактиками. Мы наблюдаем квазар PSO J352 4034-15 3373, чтобы найти следы этого периода истории Вселенной, называемого реионизацией.
В юности вселенная была непрозрачной. В течение нескольких сотен тысяч лет это был набор элементарных частиц. Протоны, нейтроны и электроны сосуществовали, не имея возможности создавать атомы. Первые атомы водорода и гелия появились благодаря охлаждению Вселенной. Эту эпоху называют рекомбинацией. С первыми атомами появляются также первые огни. После рекомбинации Вселенная стала обширной областью водорода и нейтрального гелия. Для первых звезд и галактик потребовалось еще 400 миллионов лет.
Эти первые звезды — монстры из 1000 солнечных масс. Они горят очень быстро и умирают в гигантских взрывах, рождая первые черные дыры. Излучение этого первого поколения звезд ионизирует окружающие водородные облака. Вот почему эта эпоха называется реионизацией для этой части истории Вселенной. Но на данный момент эта хронология все еще вызывает споры.
Квазар PSO J352 4034-15 3373 интересен тем, что позволяет погружаться в конце эпохи реионизации. PSO J352 4034-15 3373 не является самым старым элементом для наблюдения. На данный момент возраст галактики GN-z11 оценивается в 400 миллионов дополнительных лет. Однако квазар PSO J352 4034-15 3373 намного ярче, что делает его идеальным объектом изучения для начала Вселенной. Изображения квазара — это три задачи света, вероятно, аккреционный диск черной дыры и ее струи материи. Предполагается, что во время реионизации галактики были намного меньше, чем сегодня. Затем они слились в течение миллиардов лет, чтобы родить огромные структуры, такие как Млечный Путь.
Измеряя скорость выброса газа из квазара и изучая линии поглощения света, испускаемого PSO J352 4034-15 3373, мы должны иметь возможность указать наши модели о началах Вселенной. Поскольку Вселенная находится в постоянном расширении, эта древняя галактика теперь находится на расстоянии около сорока миллиардов световых лет от Солнечной системы. С тех пор он, вероятно, изменился, возможно, слился или, возможно, потушен.
Изображение NASA [Public Domain], через Wikimedia Commons
источники
