Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Квазары: почему некоторые ядра галактик светят ярче всего

В 1963 году астроном Мартен Шмидт разбирал спектр странного объекта в созвездии Девы. Он выглядел как звезда, но расчёты упрямо показывали другое: источник находится на колоссальном расстоянии, а значит, светит немыслимо ярко. Так в науку вошёл 3C 273, первый квазар, который удалось распознать как нечто гораздо более мощное, чем обычная звезда. И тут начинается по-настоящему странное: объект по космическим меркам сравнительно компактный, а энергии выдаёт больше, чем огромные галактики. Если бы квазар находился на расстоянии ближайшей к нам звезды Проксимы Центавра - всего четыре световых года - он бы сжёг Землю дотла за секунды. Квазар не светится сам по себе как звезда. Свет рождается в веществе, которое падает к сверхмассивной чёрной дыре в центре галактики и закручивается в раскалённый аккреционный диск. Чем быстрее вещество падает и трётся само о себя, тем сильнее разогрев. В итоге излучение идёт почти во всём диапазоне, от радиоволн до рентгена. По сути, квазар показывает чёрную
Оглавление

Самые яркие объекты во Вселенной

В 1963 году астроном Мартен Шмидт разбирал спектр странного объекта в созвездии Девы. Он выглядел как звезда, но расчёты упрямо показывали другое: источник находится на колоссальном расстоянии, а значит, светит немыслимо ярко.

Так в науку вошёл 3C 273, первый квазар, который удалось распознать как нечто гораздо более мощное, чем обычная звезда. И тут начинается по-настоящему странное: объект по космическим меркам сравнительно компактный, а энергии выдаёт больше, чем огромные галактики.

Если бы квазар находился на расстоянии ближайшей к нам звезды Проксимы Центавра - всего четыре световых года - он бы сжёг Землю дотла за секунды.

Объект 3C 273, изображение, полученное с помощью широкоугольной планетарной камеры 2 (WFPC2) телескопа Хаббл (слева) снимок Усовершенствованной камеры для обзоров телескопа «Хаббл» (справа). NASA/ESA
Объект 3C 273, изображение, полученное с помощью широкоугольной планетарной камеры 2 (WFPC2) телескопа Хаббл (слева) снимок Усовершенствованной камеры для обзоров телескопа «Хаббл» (справа). NASA/ESA

Откуда берётся этот свет

Квазар не светится сам по себе как звезда. Свет рождается в веществе, которое падает к сверхмассивной чёрной дыре в центре галактики и закручивается в раскалённый аккреционный диск.

Чем быстрее вещество падает и трётся само о себя, тем сильнее разогрев. В итоге излучение идёт почти во всём диапазоне, от радиоволн до рентгена. По сути, квазар показывает чёрную дыру не в тишине, а в момент её максимальной активности.

Именно поэтому квазары кажутся почти невозможными. Чёрная дыра сама по себе света не излучает, но область вокруг неё может затмить целую галактику.

Квазар - это не свет чёрной дыры, а свет вещества, которое не успело в неё упасть.

Схема квазара для простоты понимания
Схема квазара для простоты понимания

Рекорд, который трудно уложить в голове

В 2024 году астрономы сообщили о квазаре J0529-4351, одном из самых ярких из известных. По оценкам исследователей, его центральная чёрная дыра набирает массу примерно со скоростью одного Солнца в день.

Астроном Кристиан Вольф назвал этот объект самым ярким из известных в наблюдаемой Вселенной. Такие формулировки хороши тем, что не преувеличивают: в астрономии и без лишних украшений хватает вещей, от которых становится не по себе.

«Недавно обнаруженная чёрная дыра имеет массу 17 миллиардов солнц и "съедает" чуть больше солнца в день. Это делает её самым ярким объектом в известной Вселенной». - Кристиан Вольф.

Фото: ESO / Digitized Sky Survey 2 / Dark Energy Survey
Фото: ESO / Digitized Sky Survey 2 / Dark Energy Survey

Есть и ещё один факт, который хорошо иллюстрирует масштабы размеров объекта. Аккреционный диск этого рекордного квазара имеет диаметр около семи световых лет. Это уже не просто яркая точка в небе, а гигантская космическая машина, которая работает на пределе.

Почему мы видим квазары в прошлом

Большинство известных квазаров находятся так далеко, что их свет шёл к нам 10–13 миллиардов лет. Поэтому астрономы смотрят на них как на архив ранней Вселенной, когда галактики были моложе, газа было больше, а чёрные дыры росли особенно быстро.

Именно тогда у квазаров был звёздный час. Сегодня таких объектов заметно меньше, потому что галактики изменились, а бурное питание центральных чёрных дыр уже не так обычно.

Когда астрономы смотрят на далёкий квазар, они видят не объект «сейчас», а очень древнюю главу истории Вселенной.

Большой взрыв – начальная точка зарождения квазаров, его прародитель
Большой взрыв – начальная точка зарождения квазаров, его прародитель

Наш Млечный Путь, вероятно, тоже проходил через такую фазу активности в далёком прошлом. А через несколько миллиардов лет, после столкновения с галактикой Андромеды, центральная чёрная дыра может снова получить много вещества и ненадолго устроить новый яркий сезон.

Момент столкновения двух галактик
Момент столкновения двух галактик

Зачем всё это изучать

Квазары помогают понять, как росли галактики, как вели себя сверхмассивные чёрные дыры и почему молодая Вселенная выглядела совсем не так, как сегодняшняя.

Есть и практический смысл. Из-за огромной удалённости квазары служат удобными опорными точками на небе, и их используют в системах астрономической привязки и космической навигации.

Квазары давно перестали быть просто экзотикой. Это один из лучших способов увидеть, насколько тесно связаны чёрные дыры, эволюция галактик и сама история Вселенной.

И здесь возникает следующий вопрос. Если самые яркие ядра со временем затихают, а галактики продолжают держаться вместе, то что именно удерживает их от распада? Но это уже повод поговорит о тёмной материи.

Вселенная полна вещей, которые сложно уложить в голове с первого раза. Если тема космоса вам интересна, подписывайтесь - впереди ещё много историй про звёзды, галактики и вещи, от которых захватывает дух. Ставьте лайки, пишите в комментариях, что думаете по теме или какой вопрос по теме давно не даёт вам покоя. Читаю всех и отвечу каждому.