Как космический телескоп Хаббл помог раскрыть тайны квазаров

Астрономы использовали возможности космического телескопа Хаббл для более глубокого изучения квазара и его гигантской струи плазмы, исходящей из черной дыры, что делает этот объект самым ярким в космосе. Ученые отметили, что получили больше деталей, чем когда-либо.

Квазар — это светящийся центр галактики, который начинает активно испускать свет, когда черная дыра поглощает окружающий ее материал. Новые изображения, полученные с помощью телескопа Хаббла, открывают множество загадок, включая разные по величине пятна и странную L-образную структуру. Все эти объекты расположены на расстоянии 16 000 световых лет от черной дыры. Некоторые из них могут представлять собой небольшие галактики-спутники, которые снабжают черную дыру материалами для поглощения, тем самым поддерживая активность квазара.

Квазары выглядят как точки на небе, сравнимые со звездами (отсюда название квазизвездные объекты). Первый квазар, 3C 273, был открыт в 1963 году астрономом Мартеном Шмидтом. Он находится на расстоянии 2,5 миллиарда световых лет от Земли, но излучает свет ярче, чем Солнце. Открытие таких объектов породило новые вопросы — откуда берется их огромная энергия. Предполагается, что это результат поглощения материи черной дырой. В 1994 году полученные изображения Хаббла показали, что окружение квазара гораздо более сложное, чем считалось ранее. Тогда ученые выдвинули теорию о том, что столкновения галактик и слияние квазаров с близлежащими галактиками приводят к тому, что фрагменты материи падают на сверхмассивные черные дыры, тигерируя выделение колоссальной энергии, поддерживающей квазары.

Для Хаббла наблюдение за квазаром 3C 273 сравнимо с попыткой увидеть муравья, ползущего по фаре автомобиля, в то время как та светит ярче. Один из инструментов телескопа — спектрограф Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) — может блокировать главный свет, как Луна делает это с солнечными брилиантами при затмении. Ученые использовали STIS для изучения пылевых дисков вокруг звезд, чтобы выяснить, как формируются планетарные системы. Теперь они могут применять его для более глубокого понимания галактик, в которых образуются квазары.

Коронограф Хаббла предоставил возможность ученым приблизиться к черной дыре на расстояние, в восемь раз ближе, чем удавалось достигать прежде. Им удалось увидеть струю материала квазара, длиной 300 000 световых лет, извергающуюся почти со скоростью света. Сравнив данные коронографа STIS с архивной информацией, полученной 22 года назад, они решили, что струя движется быстрее на большем расстоянии от гигантской черной дыры. Дополнительные исследования квазара 3C 273 в инфракрасном диапазоне с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба могут привести к новым открытиям.

Сегодня на небе светит не менее миллиона квазаров. Эти объекты как мощные прожекторы помогают астрономам в их исследованиях космоса.