Астрономы использовали уникальные возможности космического телескопа НАСА «Хаббл», чтобы заглянуть ближе, чем когда-либо, в горло гигантской энергичной черной дыры, питающей квазар. Квазар — это галактический центр, который ярко светится, когда черная дыра поглощает материал в своем непосредственном окружении.
Новые изображения Хаббла окружающей среды вокруг квазара показывают много «странных вещей», по словам Бина Рена из Обсерватории Лазурного берега и Университета Лазурного берега в Ницце, Франция. «У нас есть несколько пятен разного размера и загадочная L-образная нитевидная структура. Все это находится в пределах 16 000 световых лет от черной дыры».
Некоторые из объектов могут быть небольшими галактиками-спутниками вокруг черной дыры, и поэтому они могут предоставить материалы, которые будут аккрецироваться на центральной сверхмассивной черной дыре, питая энергией яркий маяк.
«Благодаря наблюдательной мощи Хаббла мы открываем новые возможности для понимания квазаров», — сказал Рен. «Мои коллеги взволнованы, потому что они никогда раньше не видели столько деталей».
Квазары выглядят как точечные источники света в небе, похожие на звезды (отсюда и название квазизвездный объект). Квазар в новом исследовании, 3C 273, был идентифицирован в 1963 году астрономом Маартеном Шмидтом как первый квазар. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics .
На расстоянии 2,5 миллиарда световых лет это было слишком далеко для звезды. Должно быть, она была более энергичной, чем когда-либо можно было себе представить, с яркостью более чем в 10 раз ярче, чем самые яркие гигантские эллиптические галактики. Это открыло дверь к неожиданной новой загадке в космологии: что питает это колоссальное производство энергии? Вероятным виновником был материал, аккрецирующий на черную дыру.
В 1994 году новый четкий обзор Хаббла показал, что окружающая квазары среда гораздо сложнее, чем предполагалось изначально. Изображения предполагали галактические столкновения и слияния между квазарами и сопутствующими галактиками, где обломки каскадом падают на сверхмассивные черные дыры . Это вновь зажигает гигантские черные дыры, которые управляют квазарами.
Для Хаббла смотреть на квазар 3C 273 — это как смотреть прямо в слепящую фару автомобиля и пытаться увидеть муравья, ползущего по ободу вокруг нее. Квазар изливает в тысячи раз больше энергии, чем все звезды в галактике.
Один из ближайших к Земле квазаров, 3C 273, находится на расстоянии 2,5 миллиарда световых лет. (Если бы он находился совсем рядом, в нескольких десятках световых лет от Земли, он был бы таким же ярким, как Солнце на небе). Инструмент STIS телескопа Хаббла может служить коронографом для блокировки света от центральных источников, подобно тому, как Луна блокирует блики Солнца во время полного солнечного затмения.
Астрономы использовали STIS для обнаружения пылевых дисков вокруг звезд, чтобы понять формирование планетарных систем, и теперь они могут использовать STIS для лучшего понимания родительских галактик квазаров. Коронограф Хаббла позволил астрономам заглянуть в восемь раз ближе к черной дыре, чем когда-либо прежде.
Ученые получили редкую возможность заглянуть в 300 000 световых лет внегалактической струи материала квазара, которая пылает в космосе почти со скоростью света. Сравнив коронографические данные STIS с архивными изображениями STIS с 22-летним интервалом, группа под руководством Рена пришла к выводу, что струя движется быстрее, когда она находится дальше от гигантской черной дыры.
