Астрономы обнаружили самый древний из известных мерцающих квазаров J0439+1634. Его свет шел до Земли более 13 млрд лет. Наблюдения могут помочь понять, как сверхмассивные черные дыры смогли так быстро вырасти на ранних этапах существования Вселенной.
Объект наблюдается таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял около 850 млн лет. Исследователи установили, что квазар менял яркость, хотя зарегистрировать подобное мерцание у столь удаленного источника крайне сложно. О результатах работы сообщили в Массачусетском технологическом институте.
Квазары представляют собой активные ядра галактик, энергию которым дает вещество, падающее в сверхмассивную черную дыру. Изменения яркости связаны с неравномерным поступлением газа к черной дыре. По характеру таких колебаний можно судить о строении аккреционного диска — вещества, вращающегося вокруг черной дыры.
Для наблюдений ученые использовали данные наземных и космических обсерваторий, в том числе инфракрасного обзора NEOWISE, который вел наблюдения с 2010 по 2024 год. За 14 лет квазар демонстрировал случайные изменения яркости. Из-за расширения Вселенной такие процессы, занимающие у источника недели, для земного наблюдателя могут растягиваться на месяцы.
По оценке исследователей, масса черной дыры в центре J0439+1634 превышает 600 млн масс Солнца, а яркость квазара сопоставима со свечением 12 трлн Солнц. Анализ излучения в инфракрасном и рентгеновском диапазонах позволил изучить окружающий ее аккреционный диск. Он оказался плоским и сравнительно упорядоченным, хотя для ранних сверхмассивных черных дыр ожидалась более хаотичная структура.
Полученные данные дают новый способ определять массу самых древних квазаров и уточнять параметры первоначальных черных дыр, из которых формировались сверхмассивные объекты. Ученые рассчитывают обнаружить еще более ранние квазары, чтобы проследить их рост и влияние на эволюцию галактик. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
