В мире астрономии произошло знаменательное событие: учёные обнаружили квазар, испускающий гигантский радиоджет в космическое пространство, в эпоху, когда Вселенная была ещё совсем юной.

Квазар, получивший обозначение J1601+3102, представляет собой яркое и активное ядро галактики, расположенное на расстоянии около 12,5 миллиардов световых лет от Земли. Это означает, что мы наблюдаем его в том виде, в котором он существовал менее чем через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва – в период, когда Вселенной было всего 9% от её нынешнего возраста в 13,8 миллиарда лет.

Самым удивительным аспектом этого открытия является гигантский радиоджет, испускаемый квазаром. Этот космический «фонтан» простирается как минимум на 200 000 световых лет, что вдвое превышает диаметр нашего Млечного Пути. «Обнаружение столь мощного радиоджета в ранней Вселенной – это настоящая сенсация», – отмечает ведущий автор исследования, Аннек Глоудеманс из NOIRLab.

Радиоджеты представляют собой потоки заряженных частиц, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, и испускающих радиоволны. Они образуются вблизи сверхмассивных чёрных дыр, находящихся в центрах активных галактик. В случае J1601+3102, масса центральной чёрной дыры оценивается примерно в 1,3 миллиарда солнечных масс.

Радиоджет квазара J1601+3102 был обнаружен телескопом Low Frequency Array.  Источник: LOFAR / DECaLS / DESI Legacy Imaging Surveys / LBNL / DOE / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA

Открытие было сделано благодаря использованию нескольких передовых телескопов. Первоначально объект был замечен Европейским низкочастотным радиотелескопом LOFAR, который обнаружил необычно яркий радиоисточник. Последующие наблюдения с помощью телескопа Gemini North в ближнем инфракрасном диапазоне и телескопа Hobby-Eberly в видимом свете позволили определить расстояние до объекта и подтвердить его природу как квазара.

Исследователи отмечают, что наличие столь мощного радиоджета у квазара в ранней Вселенной может помочь пролить свет на процессы формирования и эволюции галактик в первые миллиарды лет после Большого взрыва. 

Одним из ключевых вопросов, который ставит перед учёными это открытие, является механизм формирования столь мощных джетов в ранней Вселенной. Согласно современным теориям, для создания таких структур необходимо сочетание нескольких факторов, включая высокую скорость вращения чёрной дыры и наличие сильного магнитного поля.

Интересно, что J1601+3102 является не только самым далёким, но и одним из самых мощных радиоквазаров, известных на сегодняшний день. Его светимость в радиодиапазоне превышает светимость типичных квазаров того же возраста в сотни раз. Это указывает на то, что в ранней Вселенной могли существовать условия, особенно благоприятные для формирования таких экстремальных объектов.

Открытие J1601+3102 также поднимает вопросы о роли квазаров в реионизации Вселенной – процессе, в ходе которого первое поколение звёзд и галактик ионизировало нейтральный водород, заполнявший космическое пространство. Мощное излучение квазаров, подобных J1601+3102, могло играть значительную роль в этом процессе.

Учёные также отмечают, что обнаружение столь мощного радиоквазара в ранней Вселенной может указывать на необходимость пересмотра некоторых теорий формирования и роста сверхмассивных чёрных дыр. Традиционные модели предполагают, что для образования таких массивных объектов и связанных с ними мощных джетов требуется гораздо больше времени.

Подробнее на iXBT