Астрономы впервые зафиксировали изменения яркости чрезвычайно удаленного квазара J0439+1634, свет от которого отправился в путь к Земле, когда Вселенной было всего около 850 миллионов лет, сообщает 24 Канал.

Смотрите также Вокруг кометы появилась загадочная полоса: ученые спорят, что именно попало в кадр

Квазары относятся к самым ярким объектам в космосе. Их мощное излучение возникает благодаря сверхмассивным черным дырам, которые активно поглощают окружающую материю. Газ и пыль перед падением в черную дыру формируют аккреционный диск – раскаленную структуру, вращающуюся вокруг нее с огромной скоростью и излучающую колоссальные объемы энергии.

Для относительно близких квазаров астрономы давно наблюдают характерную переменность яркости. Такое "мерцание" помогает исследовать процесс аккреции и оценивать свойства центральной черной дыры. Однако для самых удаленных квазаров подобные наблюдения оставались чрезвычайно сложной задачей из-за огромного расстояния.

Именно поэтому J0439+1634 стал особым объектом для науки. Исследователи из MIT впервые получили возможность проследить изменения его яркости и фактически заглянуть в непосредственные окрестности сверхмассивной черной дыры из ранней истории Вселенной.

Как ученые "нарисовали" структуру диска?

Причиной мерцания квазаров считают неравномерное поступление газа в аккреционный диск. Когда потоки вещества меняются, меняется и яркость излучения, говорится в исследовании, опубликованном в Nature Astronomy.

Для исследования J0439+1634 астрономы использовали данные космического телескопа NEOWISE, который в течение 14 лет наблюдал объект в инфракрасном диапазоне. Анализируя, как менялась яркость на разных длинах волн, ученые смогли воссоздать внутреннюю структуру аккреционного диска.

Подобный метод часто сравнивают с картографированием местности по эху звука. Вместо прямого наблюдения деталей астрономы изучают временные задержки и особенности излучения, чтобы понять форму и строение области вокруг черной дыры.

Результат противоречит ожиданиям

Самым интересным открытием стала форма самого аккреционного диска. Согласно многим теоретическим моделям, сверхмассивные черные дыры в молодой Вселенной должны были находиться на стадии быстрого роста. В таком случае вокруг них ожидали увидеть толстые, нестабильные и турбулентные диски, через которые проходили огромные потоки вещества.

Однако наблюдения показали совсем другую картину. Аккреционный диск J0439+1634 оказался тонким и плоским. Более того, его структура напоминает диски вокруг сверхмассивных черных дыр в современной Вселенной, которые существуют уже миллиарды лет.

Как объясняет телеграм-канал "Вселенная в кармане", это означает, что черная дыра могла пройти самый бурный этап своего роста еще до того момента, который астрономы сейчас наблюдают. Другими словами, ключевые процессы формирования сверхмассивных черных дыр могли происходить значительно раньше, чем предполагали некоторые модели.

Что это означает для науки?

Открытие добавляет новые загадки к проблеме происхождения сверхмассивных черных дыр. Астрономы до сих пор не имеют окончательного ответа, как объекты с массой в миллионы или даже миллиарды раз превышающей массу Солнца смогли сформироваться настолько быстро после Большого взрыва.

Наблюдения J0439+1634 намекают, что процесс их роста мог начаться очень рано и протекать значительно эффективнее, чем считалось ранее. В то же время это открывает путь к исследованию еще более древней эпохи космической истории, о которой пока известно крайне мало.

С каждым новым наблюдением подобных объектов астрономы получают шанс лучше понять, как формировались первые галактики и сверхмассивные черные дыры, ставшие фундаментом современной Вселенной.