«Невероятный» монстр: древнейший квазар раскрыл тайну ранней Вселенной

Астрофизикам впервые удалось зафиксировать мерцание объекта, возникшего на заре Вселенной. Свет от него достиг Земли спустя тринадцать миллиардов лет, запечатлев процессы, произошедшие вскоре после образования пространства и времени. Международная группа ученых под руководством экспертор из Массачусетского технологического института обнаружила квазар, сформировавшийся всего через 850 миллионов лет после Большого взрыва.

Квазары — это активные ядра галактик, где сверхмассивные чёрные дыры поглощают материю, излучая энергию, сопоставимую с энергией триллионов солнц. Раньше считалось, что в ранней Вселенной подобные системы были хаотичными, с бурлящими потоками газа и пыли. Однако наблюдения показали обратное. Регистрируемые колебания яркости древнего источника позволили реконструировать структуру аккреционного диска - он оказался тонким и плоским, «как блин»

Светимость квазара сопостовима с суммарным свечением двенадцати триллионов Солнц, а амплитуда колебаний достигает двадцати процентов. Анализ инфракрасных флуктуаций позволил составить температурную карту и определить форму диска. Полученные данные опровергают прежние модели, согласно которым упорядоченные структуры формировались в течение миллиардов лет.

Соавтор исследования Анна‑Кристина Эйлерс из MIT отметила, что процессы питания черных дыр завершились значительно раньше, чем предполагалось. Это означает, что рост и стабилизация подобных объектов происходили стремительно, несмотря на экстремальные условия раннего космоса.

Обнаружить мерцание объекта на таких расстояниях - дело невероятно сложное. Из-за расширения Вселенной свет от далёких галактик растягивается, смещаясь в область инфракрасного спектра. Но «растягивается» не только излучение, но и само время. Процессы, которые для наблюдателя на Земле длились бы недели, превращаются в месяцы.

В ходе исследования были использованы данные телескопа NEOWISE, инфракрасной обсерватории NASA, непрерывно сканирующей небо вот уже четырнадцать лет. Обработка этих данных позволила обнаружить слабое мерцание из глубин прошлого. Это открытие не только установило новый рекорд, но и поставило перед астрономами новые вопросы. Как столь массивные чёрные дыры могли сформироваться так быстро? Как их диски приобрели стабильную структуру на такой ранней стадии?

Ответы на эти загадки помогут нам понять, какой путь прошли первые галактики, чтобы принять свой современный облик. Теперь учёные намерены продолжить поиск ещё более удалённых объектов, чтобы проследить переход от ранних стадий к более зрелым системам. Возможно, им удастся понаблюдать за «подростковым периодом» чёрных дыр, когда они только начинали формировать галактические ядра.