Астрономи виявили 77 раніше невідомих квазарів, прихованих за щільними хмарами пилу. Ці об’єкти перебувають у короткій перехідній фазі, коли надмасивна чорна діра активно продуває навколишній пил. Відкриття стало найвагомішим підтвердженням того, що така фаза існує в еволюції галактик.
Чому їх так складно знайти
У центрі більшості великих галактик міститься надмасивна чорна діра. Коли вона активно поглинає речовину, то стає надзвичайно яскравою і перетворюється на квазар.
Однак деякі квазари огорнуті густим пилом, який поглинає їхнє світло і робить об’єкти практично невидимими для звичайних оптичних телескопів. До цього дослідження було відомо лише близько 50 таких сильно почервонілих квазарів, і кожен з них виявляли окремо за допомогою інфрачервоних спостережень.
Як подвоїли вибірку
Команда під керівництвом Метью Степні з Центру досконалості в астрофізиці та суміжних технологіях у Чилі використала інфрачервоні дані та спектрофотометрію телескопа SPHEREx від NASA. Дослідники знайшли 77 нових пилових квазарів, які існували, коли Всесвіту було від 1,6 до 4,3 млрд років.
Серед них вперше ідентифікували сім таких об’єктів із червоним зміщенням понад три, тобто в епоху, коли після Великого вибуху минуло менш ніж 2,1 млрд років. Результати дослідження опубліковані на сервері препринтів arXiv.
Фаза продування
Згідно з провідною теорією, надмасивні чорні діри проходять коротку, але бурхливу фазу зростання, прихованого за пилом. Її спричиняє зіткнення галактик, яке спрямовує газ до центру, одночасно запускаючи інтенсивне зореутворення і живлячи чорну діру.
Після корекції на поглинання пилом виявилось, що ці квазари належать до найяскравіших серед відомих. Водночас вони випромінюють менше інфрачервоного світла від пилових структур навколо чорної діри, ніж навіть відкриті блакитні квазари.
Астрономи вважають, що таке поєднання екстремальної яскравості та збідненого пилового резервуара свідчить саме про фазу продування, коли потужний зворотний зв’язок від чорної діри починає розчищати пилову оболонку навколо ядра галактики.
Ультрафіолетовий надлишок
Дослідники також зафіксували неочікуваний надлишок ультрафіолетового випромінювання приблизно у трьох чвертей об’єктів вибірки. Це може бути розсіяне світло квазара, що оминає краї пилової оболонки. Утім, науковці зазначають, що зореутворення у самій материнській галактиці також може робити внесок, а в деяких випадках навіть домінувати.
Надалі команда планує розширити вибірку, використовуючи повноцінні можливості огляду всього неба телескопом SPHEREx, щоб оцінити кількість і властивості таких прихованих квазарів в епоху космічного полудня — період приблизно 2–4 млрд років після Великого вибуху, коли зростання чорних дір і зореутворення були найактивнішими.
Джерело: Phys.org
