100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разработан новый способ поиска редких квазаров

Разработан новый способ поиска редких квазаров

Разработан новый способ поиска редких квазаров

Новости

В британском Университете Бата астрофизики предложили новый метод поиска квазаров редкого типа – способных менять свой внешний вид. Исследование может оказаться полезным для изучения процессов образования и роста сверхмассивных черных дыр, поскольку именно квазары принимают в этом непосредственное участие.

В пределах видимой Вселенной квазары считаются самыми яркими объектами. Это активные ядра, присутствующие в центре галактик, когда те только начинают развиваться. При этом сверхмассивные черные дыры активно поглощают окружающее вещество. Так появляется аккреционный диск – тот самый источник яркого излучения.

Изображения квазаров, полученные космическим телескопом "Хаббл"

Изображения квазаров, полученные космическим телескопом “Хаббл”

Самым ярким в настоящее время считается квазар под именем J043947.08+163415.7, обнаруженный в 2019 г. Он издает свечение, которое ярче солнечного в 600 трлн раз. А самый удаленный квазар вместе с наиболее далекой черной дырой открыты в 2017. Его свет был испущен, когда возраст Вселенной составлял около 690 млн лет.

Квазары, меняющий внешний вид, считаются еще более редкими, так как их сложно найти. Их особенность заключается в быстром переключении между режимами светимости. Причина этого явления еще не установлена. При снижении яркости квазар становится таким тусклым, что относительно родительской галактики увидеть его крайне непросто. Соответственно и массивные черные дыры остаются вне поля зрения ученых.

Обычно квазары идентифицируют методом фотометрической изменчивости. Но он не рассчитан на объекты с невысокой яркостью. Исследователи Университета Бата задействовали спектроскопические данные, чтобы оценить изменения в малых диапазонах длин волн.

Галактика NGC 4319 и квазар Маркарян 205

Галактика NGC 4319 и квазар Маркарян 205

Данная методика позволила обнаружить 4 меняющихся квазара, которые находятся в миллионах световых лет от нашей планеты. Для фотометрического поиска они оказались невидимыми. Теперь, когда находить такие редкие квазары стало намного проще, астрофизикам предстоит раскрыть еще одну тайну: почему меняется их яркость.

Пока удалось установить, что происходит это за короткие интервалы времени. Вариация блеска является одной из ключевых особенностей квазаров. А максимальная изменчивость яркости – в 50 раз. Размеры таких квазаров малы по сравнению с обычными.

Читайте так же:
Какое животное имеет зеленый мех?

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Новый метод поиска редких внегалактических объектов в глубоком космосе

Астрофизики разработали новый метод поиска квазаров с изменяющимся внешним видом — важных, но чрезвычайно редких объектов в глубоком космосе.

Квазар - самый яркий постоянный источник света во Вселенной (элементы этого изображения предоставило НАСА)

Квазар — самый яркий постоянный источник света во Вселенной (элементы этого изображения предоставило НАСА)

Астрофизики из Университета Бата разработали новый метод определения местонахождения чрезвычайно редких внегалактических объектов. Они надеются, что их метод обнаружения «квазаров меняющегося внешнего вида» приблизит ученых на один шаг к разгадке одной из величайших загадок Вселенной — того, как растут сверхмассивные черные дыры. Считается, что квазары отвечают за регулирование роста сверхмассивных черных дыр и их родительских галактик.

Квазар — это область впечатляющей светимости в центре галактики, питаемая сверхмассивной черной дырой — самым большим типом черной дыры, масса которой превышает массу нашего Солнца на миллионы или миллиарды. В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра.

Квазары, которые меняют внешний вид, быстро переключаются между состоянием высокой светимости и состоянием низкой светимости, и ученым еще предстоит выяснить, почему. Когда яркость снижается, квазар становится слишком тусклым, чтобы его можно было увидеть на фоне родительской галактики, поэтому ученым-космонавтам сложно найти либо его, либо сверхмассивную черную дыру, с которой он связан.

Новый метод обнаружения позволит исследователям обнаруживать квазары, претерпевающие резкие изменения светимости, и, следовательно, проводить более полную перепись сверхмассивных черных дыр. Следующим шагом будет изучение причин переключения светимости, чтобы дать ученым лучшее понимание того, как растут сверхмассивные черные дыры. Из этого, вероятно, появятся ключи к разгадке цепи событий, которые приводят к росту галактик, поскольку выход энергии из сверхмассивных черных дыр может повлиять на судьбу галактик.

Астрофизик доктор Кэролин Виллфорт, принимавшая участие в исследовании, сказала: «Эти квазары и сверхмассивные черные дыры чрезвычайно важны для эволюции галактик — чем больше мы узнаем о них, тем больше мы понимаем, как они влияют на рост галактик».

Аккреционный диск окружен толстым пыльным бубликом, который скрывает большую часть излучения квазара. Поскольку пыльная структура очень велика, уровень затемнения не должен изменяться в человеческих временных масштабах, однако может показаться, что меняющий вид квазар быстро переключается с яркого на темный (в течение одного года жизни человека), что было бы очень удивительно, если бы это было правдой. Создание более полного списка квазаров с изменяющимся внешним видом было бы важным шагом к пониманию причин этих очевидных переходов.

Читайте так же:
Как делают саморезы (видео)

Предыдущие попытки идентифицировать квазары с изменяющимся внешним видом основывались на изменчивости в широком диапазоне длин волн — метод, называемый фотометрической изменчивостью, который, как известно, пропускает квазары с меньшей светимостью. Теперь исследователи использовали спектроскопические данные для оценки изменений в очень малых диапазонах длин волн, что позволило им обнаружить квазары с изменяющимся внешним видом, которые были пропущены фотометрическими поисками. Используя эту технику, они обнаружили четыре меняющихся квазара на расстоянии миллионов световых лет от Земли. Все четыре были слишком тусклыми, чтобы их можно было уловить фотометрическим поиском. Более ранние попытки идентификации обнаружили только два из этих квазаров в одной и той же области.

Бывший студент MPhys в Бате, Барт Поттс, который руководил исследованием, объяснил: «Мы взяли предыдущий набор данных и применили наш новый метод, чтобы посмотреть, сможем ли мы идентифицировать какие-либо новые изменяющиеся квазары, которые другие пропустили. Это дало нам больший набор квазаров с изменяющимся внешним видом для дальнейшего изучения и подтвердило, что наша методология более чувствительна, чем другие, и это было здорово. Это показывает, что наша методология более чувствительна к более слабой светимости ».

Он добавил: «В конечном счете, это открытие что-то даст академическому сообществу, изучающему квазары. Это поможет другим продолжить свои исследования того, почему этот конкретный тип квазаров проходит через переключатели яркости. Мы помогаем нашему сообществу находить важные ответы на важные вопросы ».

Обнаружение квазаров: редкие внегалактические объекты теперь легче обнаружить

Астрофизики из Университета Бата разработали новый метод определения местонахождения чрезвычайно редких внегалактических объектов. Они надеются, что их метод обнаружения «квазаров с изменяющимся обликом» приблизит ученых на один шаг к разгадке одной из величайших загадок Вселенной – того, как растут сверхмассивные черные дыры. Считается, что квазары отвечают за регулирование роста сверхмассивных черных дыр и их родительских галактик.

Читайте так же:
Почему Персия сменила название на Иран? Причины, фото и видео

Квазар – это область впечатляющей светимости в центре галактики, питаемая сверхмассивной черной дырой – самым большим типом черной дыры, масса которой превышает массу нашего Солнца на миллионы или миллиарды. В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра.

Квазары, которые меняют внешний вид, быстро переключаются между состоянием высокой и низкой светимости, и ученым еще предстоит выяснить, почему. Когда яркость снижается, квазар становится слишком тусклым, чтобы его можно было увидеть на фоне родительской галактики, поэтому космическим ученым трудно найти либо его, либо сверхмассивную черную дыру, с которой он связан.

Новый метод обнаружения позволит исследователям обнаруживать квазары, претерпевающие резкие изменения светимости, и, следовательно, проводить более полную перепись сверхмассивных черных дыр. Следующим шагом будет изучение причин переключения светимости, чтобы дать ученым лучшее понимание того, как растут сверхмассивные черные дыры. Из этого, вероятно, появятся ключи к разгадке цепи событий, которые приводят к росту галактик, поскольку выход энергии из сверхмассивных черных дыр может повлиять на судьбу галактик.

Астрофизик доктор Кэролин Виллфорт, принимавшая участие в исследовании, сказала: «Эти квазары и сверхмассивные черные дыры чрезвычайно важны для эволюции галактик – чем больше мы узнаем о них, тем больше мы понимаем, как они влияют на рост галактик».

ЧТО ТАКОЕ КВАЗАРЫ?

Квазары – самый яркий постоянный источник света во Вселенной. Считается, что у многих галактик, включая нашу собственную, есть одна, а астрофизики определили в общей сложности более миллиона.

Квазары образуются, когда газообразное вещество притягивается силами гравитации к сверхмассивной черной дыре. Когда этот газ приближается к черной дыре, он образует «аккреционный диск», вращающийся вокруг черной дыры. Энергия высвобождается из диска в виде электромагнитного излучения, и именно это излучение создает светимость квазара.

Аккреционный диск окружен толстым пыльным бубликом, который скрывает большую часть излучения квазара. Поскольку пыльная структура очень велика, уровень затемнения не должен изменяться в человеческих временных масштабах, однако может показаться, что меняющий вид квазар быстро переключается с яркого на темное (в течение одного года жизни человека), что было бы очень удивительно, если бы это было правдой. Создание более полного списка квазаров с изменяющимся внешним видом было бы важным шагом на пути к пониманию причин этих очевидных переходов.

Читайте так же:
Самое безопасное место в мире: основательный взгляд на вопрос

Учёные Аризонского университета обнаружили самый далекий квазар во Вселенной

Группа астрономов из Аризонского университета открыла самый далекий квазар во Вселенной, сформировавшийся всего через 670 млн лет после Большого взрыва. В его центре находится сверхмассивная черная дыра в 1,6 млрд раз тяжелее Солнца.

Квазар получил название J0313-1806. Он находится на расстоянии более 13 млрд световых лет от Земли в созвездии Эридана. Расстояние ученые определили при помощи радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, телескопа Magellan Baade в обсерватории Лас-Кампанас, телескопов Gemini в Чили и на Гавайях, а также оборудования обсерватории WM Keck.

Считается, что квазары возникают из-за поглощения сверхмассивными черными дырами окружающей материи, такой как газ или звезды, в результате чего формируется аккреционный диск, который вращается вокруг черной дыры. В процессе высвобождается огромное количество энергии, из-за которого квазар становится одним из самых ярких объектов в космосе, как правило, затмевая родительскую галактику.

Хотя J0313-1806 находится всего на 20 миллионов световых лет дальше, чем предыдущий рекордсмен (ULAS J1342+0928, который расположен в созвездии Волопаса), новый квазар содержит сверхмассивную черную дыру в два раза тяжелее.

«Это самое раннее свидетельство того, как сверхмассивная черная дыра влияет на галактику вокруг нее, — отметил ведущий автор статьи Ван Фейге из обсерватории Стюарда Аризонского университета. — Мы никогда не видели, чтобы это происходило во Вселенной так рано».

На сегодня существует две общепринятых гипотезы образования сверхмассивной черной дыры. В соответствии с первой теорией, звезды взрываются и коллапсируют в черные дыры, которые впоследствии сливаются в сверхмассивные черные дыры. В соответствии со второй гипотезой, плотные скопления звезд с самого начала коллапсируют в массивную черную дыру. Однако недавно обнаруженный квазар образовался так рано, что его появление исключает обе модели образования сверхмассивных черных дыр. Команда подсчитала, что если бы черная дыра в центре квазара образовалась уже через 100 млн лет после Большого взрыва и росла с максимально возможной скоростью, ее масса на сегодняшний день все равно не превышала бы 10 тыс. масс Солнца.

Читайте так же:
Как собирают материнские платы для компьютера

«Это говорит о том, что, эта черная дыра должна была образоваться с помощью другого механизма, — указывает соавтор Сяохуэй Фань, младший руководитель отдела астрономии Аризонского университета. — В данном случае огромные количества холодного газообразного водорода непосредственно коллапсировали в зародыш черной дыры».

Этот механизм не требует существования полноценных звезд в качестве материала для поглощения. По мнению ученых, это единственное объяснение, как сверхмассивная черная дыра квазара могла вырасти до 1,6 млрд солнечных масс так быстро.

Как указывают исследователи, родительская галактика квазара формировала звезды в 200 раз быстрее, чем Млечный Путь, а сверхмассивная черная дыра в ее центре поглощает в среднем 25 солнечных масс в год. Такие быстрые процессы приводят в действие поток газа, который движется со скоростью одной пятой от скорости света. Отток газа, который служит сырьем для образования звезд, в итоге становится причиной, по которой галактики перестают производить новые звезды, считают исследователи.

«Мы думаем, что эти сверхмассивные черные дыры стали причиной того, что многие из больших галактик в какой-то момент перестали образовывать звезды. Мы наблюдали подобное угасание в более позднее время, но до сих пор мы не знали, насколько рано этот процесс начался в истории Вселенной. Этот квазар является свидетельством того, что угасание могло происходить в очень ранние времена», — отмечают астрономы.

Исследователи рассчитывают обнаружить еще несколько квазаров того же периода времени с помощью космического телескопа НАСА Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2021 год.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию