Всматриваясь позади густых облаков космического газа и пыли, исследователи полагают, что они наконец определили происхождение квазаров, самых ярких и самых сильных объектов во вселенной. Рентгеновские лучи и инфракрасные наблюдения за более чем 200 отдаленными галактиками, вместе с изображениями, взятыми в видимом свете, показывают, что квазары формируются, когда две галактики врезаются друг в друга и их центральное слияние черных дыр. Новые наблюдения также предполагают, что квазары были более распространены в ранней вселенной, чем ранее мысль.
Астрономы обнаружили квазары, короткие для квазизвездных объектов, в 1950-х. Только о размере нашей солнечной системы, квазары легко затмевают все галактики и могут гореть в течение 100 миллионов лет. В течение многих десятилетий, однако, астрономы не могли выяснить то, что генерировало эти космические маяки.
Очевидные подозреваемые были суперкрупными черными дырами, которые ставят на якорь ядра практически всех галактик, могут пожрать гигантские суммы вопроса и, как известно, производят огромные реактивные самолеты частиц и энергии. Но много галактик — включая Млечный путь — принимают суперкрупные черные дыры, все же не генерируют квазары.Возможно, младшие квазары скрывались.
По крайней мере, это – то, что астрономы начали подозревать в конце 1990-х, когда они заметили, что некоторые галактики, центральные ядра которых были затенены огромными облаками пыли, казалось, испускали тот же вид радиации и произвели подобные уровни энергии как квазары.Для заглядывания позади пыли астроном Эсекиэль Треистер из Гавайского университета, Гонолулу и коллеги сначала выбрал приблизительно 200 галактик кандидата из 100 000 изображений, взятых Космическим телескопом Хабблa. Тогда они обучили космические телескопы Чандры и Спитцера, видящие в рентгеновских лучах и инфракрасном свете, соответственно, на затененных ядрах галактик. Кандидаты расположились к расстоянию приблизительно 11 миллиардов световых лет — назад ко времени, когда вселенной было только 2,7 миллиарда лет.
Новые наблюдения показали скрытые квазары в каждых из галактик, сообщает бригада онлайн сегодня в Науке. К тому же, путем изучения формы галактик по изображениям Хаббла, астрономы нашли, что они все явились результатом слияний двух крупных галактик и их центральных черных дыр.
Взятый вместе, данные рисуют картину того, как квазары формируются. «Внезапно все это было целесообразно», говорят астроном и соавтор Прийямвада Натарахан из Йельского университета. Когда две больших галактики сливаются, она объясняет, их суперкрупное объединение черных дыр. Новая черная дыра, взвешивающая целых миллиарды солнц, начинает пожирать все в своей близости.
В течение максимум 100 миллионов лет эта деятельность покрыта пылью, поднятой слиянием галактики. Но в конечном счете, черная дыра потребляет достаточное количество пыли, что сильные и блестящие реактивные самолеты частицы, взрывающиеся из ее полюсов, могут ворваться в открытое. Еще после 100 миллионов лет квазар исчерпывает свое топливо и идет темный, становясь просто разновидностью сада, солнечной массой миллиарда или так черная дыра.
В ранней вселенной столкновениях — и следовательно квазары — произошли чаще, потому что галактики были упакованы намного более близко вместе. Много лет Трейстер говорит, астрономы сомневались, что затененные квазары были очень распространены. «Теперь», он говорит, «мы видим их везде».Результаты обеспечивают «сильное понимание того, как квазары формируются и развиваются», говорит астроном Эми Барджер из университета Висконсина, Мадисона.
Понятие, затенившее квазары, является побочным продуктом слияний галактики, был вокруг долгое время, добавляет астроном Кристофер Рейнольдс из Университета Мэриленда, Колледж-Парк. «Но удивительно, что часть затененных квазаров отслеживает темп слияния галактики так хорошо», говорит он. «Это означает, что нет большого количества комнаты для других механизмов для производства затененных квазаров».