Сам термін "квазар" утворився від слів quas istell a r та r adiosource, буквально означаючи: , схожий на зірку. Це найяскравіші об'єкти нашого Всесвіту, що мають дуже сильне . Їх відносять до активних галактичних ядр – це не укладаються в традиційну класифікацію.
Багато хто вважає їх величезними, інтенсивно всмоктуючи все, що їх оточує. Речовина наближається до них, розганяється і дуже сильно розігрівається. Під впливом магнітного поля чорної діри частинки збираються в пучки, що розлітаються від її полюсів. Цей процес супроводжується дуже яскравим свіченням. Є версія, що квазари – це галактики на початку свого життя, і фактично ми бачимо їхню появу.
Якщо припустити, що квазар - якась надзірка, що спалює складову її водень, то масу вона повинна мати до мільярда сонячної!
Але це суперечить сучасній науці, яка вважає, що зірка, масою більше 100 сонячних, обов'язково буде нестійкою і внаслідок цього розпадеться. Джерело їхньої гігантської енергії теж поки що залишається загадкою.
Яскравість
Квазари мають величезну потужність випромінювання. Вона може перевищувати потужність випромінювання всіх зірок цілої галактики у сотні разів. Потужність така велика, що об'єкт, віддалений від нас на мільярди світлових років, ми можемо побачити у звичайний телескоп.
Півгодинна потужність випромінювання квазара може бути порівнянна з енергією, що виділилася під час вибуху наднової.
Світність може перевищувати світність галактик у тисячі разів, адже останні складаються з мільярдів зірок! Якщо порівнювати кількість енергії, вироблену в одиницю часу квазаром, то різниця вийде в 10 трильйонів разів! А розмір такого об'єкта може бути цілком порівнянним з обсягом.
Вік
Вік цих супероб'єктів визначається десятками мільярдів років. Вчені вирахували: якщо сьогодні співвідношення квазарів та галактик 1:100000, то 10 млрд. років тому воно було 1:100.
Відстань до квазарів
Відстань до віддалених об'єктів Всесвіту визначається за допомогою . Для всіх квазарів, що спостерігаються, характерне сильне червоне зміщення, тобто, вони видаляються. І швидкість їхнього видалення просто фантастична. Наприклад, для об'єкта 3С196 було обчислено швидкість 200000 км/сек (дві третини швидкості світла)! А до нього близько 12 млрд світлових років. Для порівняння, галактики летять з максимальними швидкостями всього в десятки тисяч км/сек.
Деякі астрономи вважають, що й потоки енергії від квазарів і відстані до них дещо перебільшені. Справа в тому, що немає впевненості в методах вивчення наддалеких об'єктів, за весь час інтенсивних спостережень не вдалося встановити певні відстані до квазарів.
Змінність
Справжня загадка – змінність квазарів. Вони змінюють свою світність із надзвичайною частотою, у галактик таких змін не буває. Період змін може обчислюватися роками, тижнями та добою. Рекордом вважається зміна блиску в 25 разів за годину. Ця змінність й у всіх випромінювань квазара. Виходячи з останніх спостережень, з'ясовується, що б о Більшість квазарів розташована біля центрів величезних еліптичних галактик.
Вивчаючи їх, нам стає більш зрозумілою структура Всесвіту та його еволюція.
Завдяки швидкому розвитку технологій, астрономи роблять все більш цікаві та неймовірні відкриття у Всесвіті. Наприклад, звання «найбільшого об'єкта у Всесвіті» переходить від одних знахідок до інших практично щороку. Деякі відкриті об'єкти настільки величезні, що ставлять у глухий кут своїм фактом існування навіть кращих учених нашої планети. Давайте поговоримо про десять найбільших із них.
Нещодавно вчені виявили найбільшу холодну пляму у Всесвіті. Воно розташоване у південній частині сузір'я Ерідан. Своєю довжиною 1,8 мільярда світлових років ця пляма поставила вчених у безвихідь. Вони не підозрювали, що такі об'єкти можуть існувати.
Незважаючи на наявність слова «війд» у назві (з англійської «void» означає «порожнеча»), простір тут не зовсім порожній. У цьому регіоні космосу розташовано приблизно на 30 відсотків менше скупчень галактик, ніж у навколишньому просторі. На думку вчених, ввійди становлять до 50 відсотків обсягу Всесвіту, і цей відсоток, на їхню думку, продовжуватиме зростати завдяки надсильній гравітації, яка притягує до себе всю матерію, що їх оточує.
Суперблоб
У 2006 році титул найбільшого об'єкта у Всесвіті отримав виявлену загадкову космічну «бульбашку» (або блоб, як їх зазвичай називають вчені). Щоправда, цей титул він зберігав ненадовго. Ця бульбашка довжиною 200 мільйонів світлових років є гігантським скупченням газу, пилу і галактик. З деякими застереженнями цей об'єкт схожий на величезну зелену медузу. Об'єкт виявили японські астрономи, коли вивчали один із регіонів космосу, відомого наявністю величезного обсягу космічного газу.
Кожна з трьох «щупалець» цього міхура містить галактики, які розташовуються між собою вчетверо щільніше, ніж зазвичай у Всесвіті. Скупчення галактик і газових куль усередині цього міхура звуться бульбашок Лайман-Альфа. Вважається, що ці об'єкти стали з'являтися приблизно через 2 мільярди років після Великого вибуху і є справжніми реліктами стародавнього Всесвіту. Вчені припускають, що міхур, що обговорюється, утворився, коли масивні зірки, що існували ще в ранні часи космосу, раптом стали надновими і викинули в космос гігантські обсяги газу. Об'єкт настільки масивний, що вчені вірять, що він загалом і в цілому є одним з перших космічних об'єктів, що утворилися у Всесвіті. Згідно з теоріями, з часом з газу, що скупчився тут, утворюватимуться все більше і більше нових галактик.
Надскупчення Шеплі
Багато років вчені вважають, що наша галактика зі швидкістю 2,2 мільйона кілометрів на годину притягується через Всесвіт кудись у бік спрямування сузір'я Центавра. Астрономи припускають, що причиною цього є Великий атрактор (Great Attractor), об'єкт з такою силою гравітації, якої достатньо аж для того, щоб притягати цілі галактики. Щоправда, з'ясувати, що це за об'єкт, вчені довгий час не могли. Імовірно, цей об'єкт розташований за так званою «зоною уникнення» (ZOA), областю на небі, що закривається галактикою Чумацький Шлях.
Однак згодом на допомогу прийшла рентгенівська астрономія. Її розвиток дозволив зазирнути за область ZOA та з'ясувати, що саме є причиною такого сильного гравітаційного тяжіння. Щоправда, те, що вчені побачили, поставило їх у ще більший глухий кут. Виявилося, що за областю ZOA знаходиться звичайне скупчення галактик. Розміри цього скупчення не співвідносилися з силою гравітаційного тяжіння, що надається на нашу галактику. Але як тільки вчені вирішили заглянути глибше в космос, вони незабаром виявили, що наша галактика притягується у бік ще більшого об'єкта. Їм виявилося надскоплення Шеплі — найпотужніше надскоплення галактик у Всесвіті, що спостерігається.
Складається скупчення понад 8000 галактик. Його маса приблизно 10 000 більше, ніж маса Чумацького Шляху.
Велика стіна CfA2
Як і більшість об'єктів у цьому списку, Велика стіна (також відома як Велика стіна CfA2) колись теж могла похвалитися титулом найбільшого з відомих космічних об'єктів у Всесвіті. Вона була відкрита американським астрофізиком Маргарет Джоан Геллер та Джоном Пітером Хунрою під час вивчення ефекту червоного зміщення для Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. За підрахунками вчених, його довжина становить 500 мільйонів світлових років, ширина 300 мільйонів, а товщина – 15 мільйонів світлових років.
Точні ж розміри Великої стіни, як і раніше, залишаються загадкою для вчених. Вона може бути набагато більшою, ніж вважається, і мати довжину 750 мільйонів світлових років. Проблема у визначенні точних розмірів полягає у розташуванні цієї гігантської структури. Як і у випадку зі скупченням Шеплі, Велика стіна частково закрита «зоною уникнення».
Взагалі ця «зона уникнення» не дозволяє розглянути близько 20 відсотків Всесвіту, що спостерігається (досягається для нинішніх телескопів). Вона знаходиться всередині Чумацького Шляху і є щільним скупченням газу і пилу (а також високу концентрацію зірок), які сильно спотворюють спостереження. Щоб подивитися крізь «зону уникнення», астрономам доводиться використовувати, наприклад, інфрачервоні телескопи, які дозволяють пробитися через ще 10 відсотків «зони уникнення». Через що не зможуть пробитися інфрачервоні хвилі, пробиваються радіохвилі, а також хвилі ближнього інфрачервоного спектру та рентгенівські промені. Проте фактична відсутність можливості розглянути такий великий регіон космосу дещо засмучує вчених. "Зона уникнення" може містити інформацію, яка зможе заповнити прогалини в наших знаннях про космос.
Надскупчення Laniakea
Галактики, як правило, об'єднані у групи. Ці групи називаються скупченнями. Регіони космосу, де ці скупчення більш щільно розташовані між собою, звуться скупчення. Раніше астрономи проводили картографування цих об'єктів шляхом визначення їхнього фізичного знаходження у Всесвіті, проте нещодавно був придуманий новий спосіб картографування локального простору. Це дозволило пролити світло на інформацію, яка раніше недоступна.
Новий принцип картографування локального простору і галактик, що знаходяться в ньому, заснований не на обчисленні місця розташування об'єктів, а на спостереженнях за показниками надається об'єктами гравітаційного впливу. Завдяки новому методу визначається розташування галактик і на основі складається карта розподілу гравітації у Всесвіті. Порівняно зі старими, новий метод є більш просунутим, тому що він дозволяє астрономам не лише відзначати нові об'єкти у видимому нами Всесвіті, а й знаходити нові об'єкти в тих місцях, куди раніше не було можливості зазирнути.
Перші результати дослідження місцевого скупчення галактик з використанням нового методу дозволило виявити нове скупчення. Важливість цього дослідження полягає в тому, що воно дозволить нам краще зрозуміти, де ж наше місце у Всесвіті. Раніше вважалося, що Чумацький Шлях знаходиться всередині скупчення Діви, проте новий метод дослідження показує, що цей регіон є лише частиною ще більшого скупчення Laniakea — одного з найбільших об'єктів у Всесвіті. Він простягається на 520 мільйонів світлових років, і десь усередині нього ми.
Велика стіна Слоуна
Вперше Велика стіна Слоуна була виявлена у 2003 році в рамках проекту Слоанівського цифрового небесного огляду — наукового картографування сотень мільйонів галактик для визначення найбільших об'єктів у Всесвіті. Велика стіна Слоуна є гігантським галактичним філаментом, що складається з кількох надскупчень. Вони як щупальця гігантського восьминога розподіляються на всі боки Всесвіту. Завдяки своїй довжині 1,4 мільярда світлових років, «стіна» колись вважалася найбільшим об'єктом у Всесвіті.
Сама Велика стіна Слоуна негаразд вивчена, як скупчення, що усередині неї. Деякі з цих скупчень цікаві самі по собі і заслуговують на окрему згадку. Одне, наприклад, має ядро з галактик, які з боку виглядають, як гігантські вусики. Усередині іншого надскоплення спостерігається висока гравітаційна взаємодія між галактиками — багато хто зараз проходить період злиття.
Наявність «стіни» та будь-яких інших великих об'єктів створює нові питання про загадки Всесвіту. Їхнє існування суперечить космологічному принципу, який теоретично обмежує те, наскільки більшими можуть бути об'єкти у Всесвіті. Відповідно до цього принципу, закони Всесвіту не дозволяють існувати об'єктам розміром понад 1,2 мільярди світлових років. Однак об'єкти подібні до Великої стіни Слоуна повністю суперечать цій думці.
Група квазарів Huge-LQG7
Квазари – це високоенергетичні астрономічні об'єкти, розташовані у центрі галактик. Вважається, що центром квазарів є надмасивні чорні дірки, які притягують себе навколишню матерію. Це призводить до величезного викиду випромінювання, потужність енергії якого в 1000 разів більше енергії, що виробляється всіма зірками всередині галактики. Зараз на третьому місці серед найбільших структурних об'єктів у Всесвіті знаходиться група квазарів Huge-LQG, що складається з 73 квазарів, розкиданих на понад 4 мільярди світлових років. Вчені вважають, що така масивна група квазарів, а також аналогічні їй, є однією з причин появи найбільших структурних у Всесвіті, таких як, наприклад, Велика стіна Слоуна.
Група квазарів Huge-LQG була виявлена після аналізу тих самих даних, завдяки яким була виявлена Велика стіна Слоуна. Вчені визначили її наявність після картографування одного з регіонів космосу за допомогою спеціального алгоритму, що вимірює щільність розташування квазарів на певній галузі.
Слід зазначити, що саме існування Huge-LQG, як і раніше, є предметом суперечок. Одні вчені вважають, що цей регіон космосу дійсно є єдиною групою квазарів, інші вчені впевнені в тому, що квазари всередині цієї області космосу розташовані випадковим чином і не є частиною однієї групи.
Гігантське гамма-кільце
Гігантське галактичне гамма-кільце (Giant GRB Ring), що розтягнулося на 5 мільярдів світлових років, є другим найбільшим об'єктом у Всесвіті. Крім неймовірного розміру, цей об'єкт привертає увагу завдяки своїй незвичайній формі. Астрономи, вивчаючи сплески гамма-променів (величезні викиди енергії, що утворюються внаслідок загибелі масивних зірок), виявили серію з дев'яти сплесків, джерела яких були однаковою відстані до Землі. Ці сплески утворили на небосхилі кільце, що у 70 разів перевищує діаметр повного Місяця. Враховуючи, що самі по собі сплески гамма-випромінювання є досить рідкісним явищем, шанс на те, що вони сформують подібну форму на небосхилі, дорівнює 1 до 20 000. Це дозволило вченим припустити, що вони є свідками одного з найбільших структурних об'єктів у Всесвіті. .
Саме собою «кільце» — це термін, що описує візуальне уявлення цього явища під час спостереження із Землі. Згідно з одним із припущень, гігантське гамма-кільце може бути проекцією певної сфери, навколо якої всі викиди гамма випромінювання відбувалися у відносно невеликий період близько 250 мільйонів років. Щоправда, тут виникає питання про те, що за джерело могло створити таку сферу. Одне з пояснень пов'язане з припущенням, що галактики можуть збиратися в групи навколо величезної концентрації темної матерії. Однак це лише теорія. Вчені, як і раніше, не знають, як утворюються подібні структури.
Велика стіна Геркулес - Північна Корона
Найбільший структурний об'єкт у Всесвіті також був виявлений астрономами в рамках спостереження за гамма-випромінюванням. Цей об'єкт, що отримав назву Велика стіна Геркулес - Північна Корона, тягнеться на 10 мільярдів світлових років, що робить його вдвічі більше Гігантського галактичного гамма-кільця. Так як найяскравіші сплески гамма-випромінювання виробляють більші зірки, зазвичай розташовані в областях космосу, де міститься більше матерії, астрономи щоразу метафорично розглядають кожен такий сплеск, як укол голки в щось більше. Коли вчені виявили, що в області космосу в напрямку сузір'їв Геркулеса і Північної Корони надто часто відбуваються сплески гамма-випромінювання, вони визначили, що тут є астрономічний об'єкт, що найімовірніше є щільною концентрацією галактичних скупчень та іншої матерії.
Цікавий факт: ім'я «Велика стіна Геркулес – Північна Корона» було придумано філіппінським тінейджером, який записав його до «Вікіпедії» (вносити правки до цієї електронної енциклопедії, хто не знає, може будь-хто). Незабаром після новин про те, що астрономи виявили величезну структуру на космічному небосхилі, на сторінках Вікіпедії з'явилася відповідна стаття. Незважаючи на те, що придумане ім'я не зовсім точно описує цей об'єкт (стіна охоплює відразу кілька сузір'їв, а не лише два), світовий Інтернет швидко звик до нього. Можливо, це перший випадок, коли «Вікіпедія» дала ім'я виявленому та цікавому з наукового погляду об'єкту.
Оскільки саме існування цієї «стіни» теж суперечить космологічному принципу, вченим доводиться переглядати деякі свої теорії про те, як насправді сформувався Всесвіт.
Космічна павутина
Вчені вважають, що розширення Всесвіту відбувається не випадково. Існують теорії, згідно з якими всі галактики космосу організовані в одну структуру неймовірних розмірів, що нагадує ниткоподібні сполуки, що поєднують між собою щільні області. Ці нитки розпорошені між менш щільними війдами. Цю структуру вчені називають Космічним павутинням.
На думку вчених, павутиння сформувалася на ранніх етапах історії Всесвіту. Спочатку формування павутини відбувалося нестабільно і неоднорідно, що згодом допомогло утворенню всього того, що зараз є у Всесвіті. Вважається, що «нитки» цієї павутини відіграли велику роль в еволюції Всесвіту - вони її прискорили. Зазначається, що галактики, які знаходяться всередині цих ниток, мають значно вищий показник зіркоутворення. Крім того, ці нитки є своєрідним містком для гравітаційної взаємодії між галактиками. Після свого формування всередині цих ниток галактики прямують до галактичних скупчень, де в результаті з часом помирають.
Тільки нещодавно вчені почали розуміти, чим насправді є ця Космічна павутина. Вивчаючи один із далеких квазарів, дослідники зазначили, що своїм випромінюванням впливає на одну з ниток Космічного павутиння. Світло квазара попрямував прямо до однієї з ниток, що розігріло гази, що знаходяться в ній, і змусило їх світитися. На основі цих спостережень вчені змогли уявити розподіл ниток між іншими галактиками, склавши цим картинку «скелета космосу».
Завдяки дуету природної лінзи та космічного телескопа Hubble астрономи виявили найяскравіший квазар у ранньому Всесвіті, який дає додаткове уявлення про народження галактик менш ніж через один мільярд років після Великого вибуху. Стаття, що описує відкриття, представлена у журналі The Astrophysical Journal Letters .
«Якби не природний космічний телескоп, то світло від об'єкта, що дійшло до Землі, було б у 50 разів слабшим. Відкриття показує, що сильно лінзовані квазари справді існують, незважаючи на те, що ми шукаємо їх понад 20 років і ніколи раніше не зустрічали на таких величезних відстанях», – розповідає Сяохуей Фань, провідний автор дослідження з університету Арізони (США).
Квазари – це надзвичайно яскраві ядра активних галактик. Потужне свічення таких об'єктів створюється надмасивною чорною діркою, оточеною акреційним диском. Газ, що падає у космічного монстра, виділяє неймовірну кількість енергії, яку можна спостерігати на всіх довжинах хвиль.
Виявлений об'єкт, внесений до каталогу як J043947.08 + 163415.7 (коротко J0439+1634), не є винятком із цього правила – його яскравість еквівалентна приблизно 600 трильйонам Сонців, а надмасивна чорна діра, яка створює її, в 700 .
Однак поодинці навіть гострому оку Hubble не під силу розглянути такий яскравий об'єкт, що знаходиться на величезному віддаленні від Землі. І тут йому на допомогу приходять гравітація та щасливий випадок. Тьмяна галактика, розташована прямо між квазаром і телескопом, вигинає світло від J0439+1634 і робить його в 50 разів яскравішим, ніж він був би без ефекту гравітаційного лінзування.
Отримані таким чином дані показали, що, по-перше, квазар розташований на відстані 12,8 мільярда світлових років від нас, а, по-друге, його надмасивна чорна діра не лише поглинає газ, а й провокує народження зірок із вражаючою швидкістю – до 10 000 світил на рік. Для порівняння, в Чумацькому Шляху за цей час формується всього одна зірка.
«Властивості та віддаленість J0439+1634 роблять його головною мішенню при дослідженні еволюції далеких квазарів та ролі надмасивних чорних дірок у процесі зіркоутворення», – пояснив Фабіан Уолтер, співавтор дослідження з Інституту астрономії товариства Макса Планка (Німеччина).
Знімок, отриманий космічним телескопом Hubble, показує проміжну галактику, що виступає в ролі лінзи, і посилене світло від квазара J0439 +1634. Credit: NASA, ESA, X. Fan (University of Arizona)
Об'єкти, схожі на J0439+1634, існували в епоху реіонізації молодого Всесвіту, коли випромінювання молодих галактик і квазарів розігрівало водень, що захолонув за 400 000 років, що минули з моменту Великого вибуху. Завдяки цьому процесу Всесвіт перетворився з нейтральної плазми на іонізовану. Однак досі точно не ясно, які об'єкти забезпечували фотони, що реіонізують, і подібні до відкритого квазари можуть допомогти розкрити давню таємницю.
З цієї причини команда продовжує збирати якнайбільше даних про J0439+1634. В даний час вона аналізує докладний 20-годинний спектр, отриманий Дуже великим телескопом Європейської південної обсерваторії, який дозволить їм ідентифікувати хімічний склад та температуру міжгалактичного газу в ранньому Всесвіті. Крім цього для спостережень буде залучено масив радіотелескопів ALMA, а також майбутній космічний телескоп NASA «James Webb». За допомогою зібраних даних астрономи сподіваються розглянути околиці надмасивної чорної діри в радіусі 150 світлових років та виміряти вплив її гравітації на газ та зіркоутворення.
Найближчий квазар 3C 273, який знаходиться у гігантській еліптичній галактиці у сузір'ї Діви. Автори та права: ESA / Hubble & NASA.
Сяючи так яскраво, що затьмарюють собою давні галактики, в яких вони знаходяться, квазари – це віддалені об'єкти, які є по суті чорною діркою з акреційним диском, у мільярди разів більш потужною, ніж наше Сонце. Ці потужні об'єкти зачаровують астрономів з моменту їхнього виявлення в середині минулого століття.
У 1930-х роках Карл Янскі (Karl Jansky), фізик з Лабораторії Белла (Bell Telephone Laboratories), виявив "зоряний шум", що має найбільшу інтенсивність у напрямку центральної частини Чумацького Шляху. У 1950-х роках астрономи завдяки використанню радіотелескопів змогли виявити новий тип об'єктів у нашому Всесвіті.
Оскільки цей об'єкт виглядав як точковий, астрономи назвали його "квазізоряним радіоджерелом" або квазаром. Однак це визначення не зовсім правильне, оскільки, за даними Національної Астрономічної Обсерваторії Японії, лише близько 10% квазарів випромінюють сильні радіохвилі.
Знадобилися роки вивчення, щоб зрозуміти, що ці віддалені цятки світла, які, здавалося, виглядають як зірки, створюються частинками, що розганяються до швидкостей, що наближаються до швидкості світла.
“Квазари є одними з найяскравіших та найдальших відомих небесних об'єктів. Вони мають вирішальне значення для розуміння еволюції раннього Всесвіту”, – наголосив астроном Брем Венеман (Bram Venemans) з Інституту астрономії ім. Макса Планка у Німеччині.
Передбачається, що квазари утворюються в тих областях Всесвіту, в яких загальна щільність речовини набагато вища за середній показник.
Більшість квазарів було знайдено за мільярди світлових років від нас. Оскільки світові потрібен певний час щоб пройти цю відстань, вивчення квазарів дуже схоже на машину часу: ми бачимо об'єкт таким, яким він був, коли світло залишало його, мільярди років тому. Майже всі з більш ніж 2000 відомих на сьогодні квазарів знаходяться в молодих галактиках. Наш Чумацький Шлях, як і інші подібні галактики, мабуть, уже пройшов цей етап.
У грудні 2017 року було виявлено найвіддаленіший квазар, який знаходився на відстані понад 13 мільярдів світлових років від Землі. Вчені з цікавістю спостерігали за цим об'єктом, відомим як J1342 + 0928, оскільки він з'явився лише через 690 мільйонів років після Великого вибуху. Квазари такого типу можуть надати інформацію про те, як галактики еволюціонують із часом.
Яскравий квазар PSO J352.4034-15.3373 знаходиться на відстані 13 мільярдів світлових років. Автори та права: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science. Квазари випромінюють мільйони, мільярди, а можливо навіть трильйони електронвольт енергії. Ця енергія перевищує загальну кількість світла всіх зірок у галактиці, тому квазари сяють у 10-100 тисяч разів яскравіше, ніж, наприклад, Чумацький Шлях.
Якби квазар 3С 273, один із найяскравіших об'єктів у небі, знаходився за 30 світлових років від Землі, він здавався б таким же яскравим, як і Сонце. Однак насправді відстань до квазара 3C 273 становить щонайменше 2,5 мільярда світлових років.
Квазар відносяться до класу об'єктів, відомих як активні галактичні ядра (АГЯ). Сюди також входять сейфертовські галактики та блазари. Всім цим об'єктам потрібна надмасивна чорна діра для існування.
Сейфертовські галактики є найслабшим типом АГЯ, що формує лише близько 100 кілоелектронвольт енергії. Блазари, як та його двоюрідні брати – квазари, виділяють значно більші обсяги енергії.
Багато вчених вважають, що всі три типи АГЯ – це по суті ті самі об'єкти, але розташовані до нас під різними кутами.
Однак ця дивовижна у всіх відношеннях зірка, однаково що 10-ватна лампочка, порівняно з по-справжньому яскравими об'єктами космосу, наприклад, тими ж квазарами. Ці об'єкти є сліпучими галактичними ядрами, що сяють так сильно завдяки своєму голодному характеру. У їхніх центрах знаходяться надмасивні чорні дірки, що пожирають будь-яку навколишню матерію. Зовсім недавно вчені виявили найяскравішого представника. Його яскравість перевершує сонячну майже 600 трильйонів разів.
Квазар, про якого вчені пишуть в The Astrophysical Journal Letters і отримав назву J043947.08+163415.7 за яскравістю істотно перевершує попереднього рекордсмена - той світиться з силою 420 трильйонів сонців. Для порівняння, найяскравіша серед колись виявлених астрономами галактик має світність «всього» 350 трильйонів зірок.
«Ми не очікували виявити квазар за яскравістю сильнішим за весь Всесвіт, що спостерігається», — коментує глава дослідження Сяохуей Фань.
Логічно запитати: як же астрономи пропустили такий яскравий об'єкт і виявили його лише зараз? Причина проста. Квазар знаходиться практично на іншому краю Всесвіту, на відстані близько 12,8 мільярда світлових років. Його змогли виявити лише завдяки дивному фізичному феномену, відомому як гравітаційна лінза.
Діаграма показує, як працює ефект гравітаційного лінзування
Відповідно до загальної теорії відносності Ейнштейна, дуже масивні об'єкти в космосі за допомогою своєї сили гравітації способи викривляти напрямок руху хвиль світла, в буквальному сенсі змушуючи їх огинати джерело гравітації. У нашому випадку світло від квазара було спотворене галактикою, що знаходиться майже посередині між нами та джерелом, що збільшило його світність майже в 50 разів. Крім того, у разі сильного гравітаційного лінзування може спостерігатися одразу кілька зображень об'єкта фону, оскільки світло від джерела йде до нас різними шляхами і відповідно приходитиме до спостерігача у різний час.
"Без такого сильного рівня збільшення ми так і не змогли б побачити галактику, в якій він знаходиться", - говорить Фейгі Вань, ще один автор дослідження.
«Завдяки цьому ефекту збільшення, можемо навіть простежити за газом навколо чорної дірки та дізнатися, який загалом вплив ця чорна діра має свою рідну галактику».
Гравітаційне лінзування дозволяє вченим розглянути об'єкт детальніше. Так було встановлено, що основна яскравість об'єкта припадає на сильно розігріті газ і пил, що падають у надмасивну чорну дірку в центрі квазара. Однак частину яскравості додає і досить щільне скупчення зірок галактичного центру. Астрономи приблизно підрахували, що галактика, в якій знаходиться найяскравіший квазар, виробляє щорічно близько 10 000 нових зірок, що робить наш Чумацький Шлях на її тлі справжнім ледарем. У нашій галактиці, кажуть астрономи, в середньому на рік народжується лише одна зірка.
Той факт, що такий яскравий квазар вдалося засікти тільки зараз, вкотре показує, наскільки астрономи насправді обмежені у своїх можливостях виявлення цих об'єктів. Дослідники кажуть, що через відстань більшість квазарів визначається за їх червоним кольором, проте дуже багато з них можуть потрапляти в «тінь» галактик, які знаходяться перед цими об'єктами. Ці галактики роблять зображення квазарів більш розмитими і їхній колір йде сильніше в синій діапазон спектру.
«Ми думаємо, що на даний момент могли пропустити від 10 до 20 подібних об'єктів. Просто тому, що вони могли здатися нам несхожими на квазари через своє синє усунення», — каже Фань.
Це може говорити про те, що наш традиційний спосіб пошуку квазарів може вже не працювати і нам потрібно шукати нові здатні пошуку і спостереження за цими об'єктами. Можливо, покладаючись на аналіз великих наборів даних.
Найяскравіший квазар був підтверджений за допомогою телескопа обсерваторії MMT (Арізона, США), після того, як дані про нього промайнули під час інфрачервоного дослідження неба британськими фахівцями (UK Infrared Telescope Hemisphere Survey), спостереженнях телескопа Pan-STARRS1, а також архівних космічний телескоп NASA WISE. За допомогою космічного телескопа «Хаббл» вчені змогли підтвердити, що вони бачать квазар за допомогою ефекту гравітаційного лінзування.