eso2103ru — Научный релиз

Открыт самый далёкий квазар с мощными радиоджетами

8 марта 2021 г.

Используя Очень Большой телескоп Европейской Южной обсерватории (VLT ESO), астрономы обнаружили и подробно изучили самый далёкий из всех известных на сегодня источников радиоизлучения. Это «радио-громкий» квазар — яркий объект, из которого истекают мощные излучающие в радиодиапазоне джеты. Он находится от нас настолько далеко, что свету от него понадобилось 13 миллиардов лет, чтобы достичь нашей планеты. Открытие может дать астрономам важные сведения для понимания физики ранней Вселенной.

Квазары – объекты очень высокой светимости, расположенные в центрах некоторых галактик. Механизм их излучения связан с находящимися в них сверхмассивными чёрными дырами. При взаимодействии чёрной дыры с окружающим её газом выделяется огромная энергия, что и позволяет астрономам регистрировать эти объекты, несмотря на огромные расстояния до них.

Новооткрытый квазар, обозначаемый P172+18, находится очень далеко: свет от него идет до нас около 13 миллиардов лет. Мы видим его таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял всего примерно 780 миллионов лет. Хотя открыты и более далёкие квазары, на этот раз впервые астрономы сумели получить явные свидетельства существования радио-джетов у квазара на таком раннем этапе истории Вселенной. Джеты, ярко сияющие на радиочастотах, есть примерно у 10% квазаров — астрономы называют их «радио-громкими» [1].

Энергию излучения P172+18 даёт чёрная дыра с массой около 300 миллионов солнечных масс, «пожирающая» газ в огромных количествах. “Эта чёрная дыра очень быстро поглощает вещество, увеличивая свою массу со скоростью, присущей лишь очень малому количеству таких объектов во Вселенной”, объясняет астроном Кьяра Маззуччелли (Chiara Mazzucchelli), стипендиат ESO в Чили, которая вместе с Эдуардо Баньядосом (Eduardo Bañados) из Института астрономии Макса Планка (Германия) руководила этим исследованием.

Астрономы считают, что между быстрым ростом сверхмассивной чёрной дыры и присутствием мощных радио-джетов, замеченных у таких квазаров, как P172+18, есть связь. По-видимому, джеты способны возбуждать газ вокруг чёрной дыры, увеличивая тем самым скорость выпадения газа на чёрную дыру. Таким образом, изучение радио-громких квазаров может рассказать о том, как именно чёрные дыры в ранней Вселенной смогли так быстро после Большого взрыва успеть дорасти до сверхмассивных масштабов.

По-моему, это великолепно – открыть ‘новую’ чёрную дыру, найти ещё один «строительный блок», позволяющий понять устройство первичной Вселенной, из которой мы произошли, а значит, в конечном счете, природу всего нашего мира”, говорит Маззуччелли.

Баньядос и Маззуччелли впервые отождествили P172+18 как далёкий квазар с Телескопом «Магеллан» в обсерватории Лас Кампанас в Чили. “Как только мы получили данные, мы лишь посмотрели на них, и с первого взгляда поняли, что открыли самый далёкий радио-громкий квазар из всех известных на сегодня”, говорит Баньядос.

Так как время, выделенное для наблюдений, заканчивалось, группа не смогла получить достаточно данных, чтобы подробно исследовать объект. Но затем астрономам удалось провести ряд плодотворных наблюдений с другими телескопами и приёмниками, в том числе, с детектором X-shooter на ESO VLT. Это позволило глубже изучить характеристики квазара и, в частности, определить такие ключевые его параметры, как массу чёрной дыры и скорость поглощения ею окружающего её вещества. В исследовании были использованы и другие телескопы: Очень Большая антенная решетка Национальной Радиоастрономической обсерватории США и телескоп Кека.  

Группа очень довольна результатами своей работы; статья с их изложением публикуется в The Astrophysical Journal. В то же время, исследователи уверены, что этот радио-громкий квазар может оказаться лишь первым из многих объектов такого типа, лежащих, возможно, и на более далёких космологических расстояниях. “Это открытие внушает оптимизм; я надеюсь и верю, что установленный нами «рекорд расстояния» будет скоро побит”, говорит Баньядос.

Наблюдения с такими инструментами, как антенная решетка ALMA, которую ESO использует на партнерских началах, и как строящийся Чрезвычайно Большой телескоп ESO (ELT) могут помочь в поисках и подробном изучении других таких объектов ранней Вселенной.

Примечания

[1] Частоты радиоволн лежат в интервале от 30 Гц до 300 ГГц.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “The discovery of a highly accreting, radio-loud quasar at z=6.82”, которая публикуется в The Astrophysical Journal.

Состав исследовательской группы: Eduardo Bañados (Max-Planck-Institut für Astronomie [MPIA], Germany, and The Observatories of the Carnegie Institution for Science, USA), Chiara Mazzucchelli (European Southern Observatory, Chile), Emmanuel Momjian (National Radio Astronomy Observatory [NRAO], USA), Anna-Christina Eilers (MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, USA), Feige Wang (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Jan-Torge Schindler (MPIA), Thomas Connor (Jet Propulsion Laboratory [JPL], California Institute of Technology, USA), Irham Taufik Andika (MPIA and International Max Planck Research School for Astronomy & Cosmic Physics at the University of Heidelberg, Germany), Aaron J. Barth (Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, USA), Chris Carilli (NRAO and Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, UK), Frederick Davies (MPIA), Roberto Decarli (INAF Bologna — Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio, Italy), Xiaohui Fan (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Emanuele Paolo Farina (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Germany), Joseph F. Hennawi (Department of Physics, Broida Hall, University of California, Santa Barbara, USA), Antonio Pensabene (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum, Universita di Bologna, Italy and INAF Bologna), Daniel Stern (JPL), Bram P. Venemans (MPIA), Lukas Wenzl (Department of Astronomy, Cornell University, USA and MPIA) и Jinyi Yang (Steward Observatory, University of Arizona, USA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо». 

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmai.com

Chiara Mazzucchelli
European Southern Observatory
Vitacura, Chile
Email: Chiara.Mazzucchelli@eso.org

Eduardo Bañados
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Email: banados@mpia.de

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2103.

О релизе

Релиз №:eso2103ru
Название:P172+18
Тип:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2021ApJ...909...80B

Изображения

Квазар P172+18 глазами художника
Квазар P172+18 глазами художника
Широкоугольный снимок участка неба вокруг квазара P172+18
Широкоугольный снимок участка неба вокруг квазара P172+18

Видео

ESOcast 234 Light: открыт самый далёкий квазар с мощными радио-джетами
ESOcast 234 Light: открыт самый далёкий квазар с мощными радио-джетами
«Полёт» к далёкому квазару P172+18
«Полёт» к далёкому квазару P172+18