2,3K subscribers

PSO167-13 Древнейший квазар во вселенной

105 full reads

Наша вселенная существует почти 14 миллиардов лет. Древние звезды образовавшиеся вскоре после большого взрыва давно сгорели, а из их пепла сформировались новые звезды, планеты и прочие космические тела, но до сих пор человечество может видеть далекий свет гигантов, которые видели юность вселенной, их называют квазарами.

Фото взято из открытых источников
Фото взято из открытых источников

Ярче десятков галактик они миллиарды лет дарят свой свет равнодушной космической пустоте и будут продолжать это делать даже после того как человечество исчезнет без следа. Так что же мы знаем о квазарах и почему они вызывают такой интерес?

Квазар представляет собой мощный источник радиоизлучения с крайне малыми угловыми размерами, из-за этого их на протяжении долгого времени не удавалось отличить от обычных звезд, а само слово квазар образованно из двух сокращенных английских терминов и в буквальном переводе означает похожий на звезду радиоисточник. Изучение этих космических объектов помогает пролить свет на события, которые происходили на ранних этапах развития вселенной. Первые квазары были открыты в конце 50-х годов прошлого века с помощью мощных радиотелескопов, ключевую роль в этом сыграла обсерватория Джодрелл-Бэнк, которая расположена на территории Великобритании. Сперва, обнаруженные объекты поставили ученых в тупик, ленивых спектрах не соответствовали ни единому из открытых на тот момент химических элементов, однако в 1963 году голландский астроном Мартен Шмидт высказал предположение, что спектр квазаров сильно смещен в красную сторону. Обратное преобразование позволило увидеть явные линии водорода и магнии, а также других привычных нам элементов, это означало, что в основе свечения квазаров лежат те же самые фундаментальные физические явления, что заставляет светиться звезды. Согласно расчетам квазары должны иметь светимость в сотни миллиардов солнечной. Массу сравнимую с массой галактики и сравнительно небольшой поперечный размер, порядка нескольких световых часов. Что же за объект может иметь такие показатели?

Фото взято из открытых источников
Фото взято из открытых источников

Согласно современным научным представлениям квазары - это ядра очень далеких галактик, они состоят из сверхмассивной черной дыры и очень горячего аккреционного диска. Вращаясь с огромной скоростью газ в диске нагревается до крайне высоких температур, что заставляет его излучать невообразимое количество энергии. В настоящее время открыто около 200 тысяч квазаров, самые близкие из них можно даже наблюдать в любительский телескоп. Однако, наибольший интерес представляют дальние объекты этого типа, они открывают завесу тайны над событиями происходившими на заре вселенной. В 2016 году оптическим телескопом Pan-STARRS расположенным на Гавайях был открыт квазар PSO167-13, позднее это открытие было подтверждено телескопами ALMA и HUBBLE. Три года спустя во время наблюдения за этим же объектом с помощью радиотелескопа Chandra была замечена парадоксальная ситуация. За 16 часов наблюдений телескоп зафиксировал всего три фотона, причем все они обладали крайне высокой энергией. Эту ситуацию объяснили тем, что PSO167-13 скрыт от земных наблюдателей газовым облаком, фотоны рентгеновского спектра обладают достаточно высокой энергией, чтобы преодолеть завесу. Они были зафиксированы Чандрой, но как же так получилось, что квазар виден в оптическом диапазоне, но почти не виден в рентгеновском, ведь фотоны низких энергий соответствующий оптической части спектра, тем более должны были поглотится облаком газа. Данное явление может объясняться тем, что за три года разделяющих наблюдения Панстарс и Чандры, космическая туманность и маскирующая квазар очень сильно увеличилась в размерах, однако стоит помнить, что речь идет о многих триллионах тон вещества и механизм способный так стремительно изменить размеры гигантского космического облака еще предстоит описать. К сожалению, результаты повторных оптических наблюдений PSO167-13 пока не обнародованы. Не исключено также, что Чандра зафиксировал излучение не PSO167-13 от другого квазара расположенного поблизости от него. В этом случае человечество обнаружило интереснейший случай двойного квазара. Однако, где же в таком случае рентгеновское излучение самого PSO167-13 ? Этот вопрос пока остается без ответа. Очевидно, что данный космический объект требует дополнительных наблюдений. Если же говорить про расстояние до PSO167-13, то свет шел от него до Земли около 12,5 миллиардов лет, однако из-за расширения вселенной, расстояние между квазаром и нами существенно увеличилась. Чтобы достигнуть данный объект свету солнца придется лететь примерно 30 миллиардов лет. Этот квазар возник спустя всего 850 миллионов лет после рождения вселенной. Он является самым древним и самым дальним среди скрытых квазаров, однако новые наблюдения могут это изменить. Также, вероятно, что PSO167-13 является двойным квазаром, что делает его исследование еще более интересным и важным. Точных данных по светимости и массе PSO167-13 пока нет, он схож по параметрам с другими объектами этого типа, а значит должен излучать поток энергии близкий к яркости нескольких десятков галактик, подобных млечному пути масса же квазара с большой вероятностью лежит в пределах от 100 миллионов до миллиарда солнечных. По оценкам учёных скрытые квазары могут составлять большую долю всех объектов данного типа, их изучение крайне важно для получения знаний о ранних стадиях развития вселенной. Обнаружить скрытый квазар намного сложнее, чем не замаскированный, но современная астрономическая техника способна и на это. Некоторые ученые высказывают предположение, что существование квазаров является свидетельством в пользу теории большого отскока. Согласно этой теории, вселенная переживает бесконечные пульсации в виде попеременного большого взрыва и большого сжатия. Современная космологическая теория не смогла предсказать существование настолько массивных черных дыр на столь ранней стадии развития вселенной. Сторонники теории большого отскока считают, что они сформировались задолго до появления нынешней вселенной, однако данная теория не имеет весомых экспериментальных подтверждений и является практически полностью теоретической.