Астрономы обнаружили 77 ранее неизвестных квазаров, скрытых за плотными облаками пыли. Эти объекты находятся в короткой переходной фазе, когда сверхмассивная черная дыра активно продувает окружающую пыль. Это открытие стало наиболее весомым подтверждением того, что такая фаза существует в эволюции галактик.
Почему их так сложно обнаружить
В центре большинства крупных галактик находится сверхмассивная черная дыра. Когда она активно поглощает вещество, то становится чрезвычайно яркой и превращается в квазар.
Однако некоторые квазары окутаны густой пылью, которая поглощает их свет и делает объекты практически невидимыми для обычных оптических телескопов. До этого исследования было известно лишь около 50 таких сильно покрасневших квазаров, и каждый из них обнаруживали отдельно с помощью инфракрасных наблюдений.
Как удвоили выборку
Команда под руководством Мэтью Степни из Центра передового опыта в астрофизике и смежных технологиях в Чили использовала инфракрасные данные и спектрофотометрию телескопа SPHEREx от NASA. Исследователи обнаружили 77 новых пылевых квазаров, которые существовали, когда Вселенной было от 1,6 до 4,3 млрд лет.
Среди них впервые идентифицировали семь таких объектов с красным смещением более трех, то есть в эпоху, когда после Большого взрыва прошло менее 2,1 млрд лет. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.
Фаза продувки
Согласно ведущей теории, сверхмассивные черные дыры проходят короткую, но бурную фазу роста, скрытую за пылью. Ее вызывает столкновение галактик, которое направляет газ к центру, одновременно запуская интенсивное звездообразование и питая черную дыру.
После поправки на поглощение пылью выяснилось, что эти квазары относятся к самым ярким из известных. При этом они излучают меньше инфракрасного света от пылевых структур вокруг черной дыры, чем даже открытые голубые квазары.
Астрономы считают, что такое сочетание экстремальной яркости и обедненного пылевого резервуара свидетельствует именно о фазе продувки, когда мощная обратная связь от черной дыры начинает расчищать пылевую оболочку вокруг ядра галактики.
Избыток ультрафиолета
Исследователи также зафиксировали неожиданный избыток ультрафиолетового излучения примерно у трех четвертей объектов выборки. Это может быть рассеянный свет квазара, проникающий через края пылевой оболочки. Впрочем, ученые отмечают, что звездообразование в самой материнской галактике также может вносить вклад, а в некоторых случаях даже доминировать.
В дальнейшем команда планирует расширить выборку, используя полноценные возможности обзора всего неба телескопом SPHEREx, чтобы оценить количество и свойства таких скрытых квазаров в эпоху космического полудня — период примерно 2–4 млрд лет после Большого взрыва, когда рост черных дыр и звездообразование были наиболее активными.
Источник: Phys.org
