Астрономы обнаружили одно из самых редких космических шоу — два активных квазара в сливающихся галактиках, существовавших менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Объект наблюдения получил индекс J2037–4537 и оказался второй подтвержденной парой квазаров на столь ранней стадии эволюции Вселенной. Наблюдения выполнены с помощью радиоинтерферометра ALMA, который позволил увидеть систему при красном смещении z = 5,7. Исследование опубликовано на сайте препринтов arXiv.
Квазары считаются одними из самых ярких объектов космоса: их питают сверхмассивные черные дыры (СМЧД), активно поглощающие газ и пыль, а иногда и зазевавшиеся звезды. Вспышки активности СМЧД возникают не так уж редко, и одной из возможных причин считается слияние галактик, когда потоки газа направляются к центру и запускают взрывной рост центральных черных дыр.
Космический вальс длиной в миллиарды лет
В новой системе оба квазара расположены в галактиках, которые уже начали гравитационное сближение. Между ними обнаружен мост из газа — признак реального взаимодействия, а не случайного совпадения. По оценкам исследователей, каждая галактика активно формирует звезды и содержит центральную СМЧД, которая со временем может образовать двойную систему со своей «визави». В конечном итоге такие объекты способны слиться и породить мощный всплеск гравитационных волн.
Ученые считают, что подобные пары могут объяснить происхождение части фонового гравитационно-волнового сигнала, который сейчас ищут детекторы. Если такие системы окажутся достаточно распространенными, это изменит представления о том, как быстро росли массивные галактики и черные дыры в ранней Вселенной.
Значение для космологии
Наблюдение двойных квазаров на ранних стадиях космической истории помогает понять, как формировались крупнейшие структуры Вселенной. Теоретические модели давно предполагают, что крупные галактики растут через слияния, которые одновременно подпитывают центральные черные дыры и запускают яркую квазарную фазу. Подобные процессы могут происходить гораздо быстрее, чем считалось ранее.
До сих пор бытовало мнение, что активные двойные квазары — крайне редкие находки, поскольку требуется совпадение сразу нескольких условий: сближение галактик, наличие массивных черных дыр и их одновременная активность. Но поскольку современные телескопы начинают обнаруживать такие события напрямую, возникает гипотеза, что они были не так уж и редки.
В будущем наблюдения подобных систем помогут уточнить частоту слияний СМЧД и прогнозы для будущих гравитационно-волновых обсерваторий. О трех типах слияний черных дыр в зависимости от их масс мы рассказали тут.
Источник: hi-tech.mail.ru