Пара квазаров в сливающихся галактиках, замеченная Хабблом

Концепция этого художника показывает яркий свет двух квазаров, находящихся в ядрах двух галактик, которые находятся в хаотическом процессе слияния. Гравитационное перетягивание каната между двумя галактиками растягивает их, образуя длинные приливные хвосты и вызывая огненную бурю рождения звезд.

Исследователи считают, что квазары очень близки друг к другу, потому что они находятся в ядрах двух сливающихся галактик. Команда выиграла «ежедневный дубль», обнаружив еще одну пару квазаров в другом дуэте сталкивающихся галактик.

Квазар – это яркий луч интенсивного света из центра далекой галактики, который может затмить всю галактику. Он питается от сверхмассивной черной дыры, которая жадно питается надуванием материи, высвобождая поток радиации. Квазары разбросаны по всему небу, и их было больше всего 10 миллиардов лет назад. На данный момент астрономы открыли более 100 двойных квазаров в сливающихся галактиках. Однако ни один из них не так стар, как два двойных квазара в этом исследовании.

«По нашим оценкам, в далекой Вселенной на каждые 1000 квазаров приходится один двойной квазар. Так что найти эти двойные квазары – все равно что найти иголку в стоге сена », – сказал ведущий исследователь Юэ Шен из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн.

По словам исследователей, открытие этих четырех квазаров предлагает новый способ исследовать столкновения между галактиками и слияние сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.

«Это действительно первый образец двойных квазаров в пиковую эпоху формирования галактик, с помощью которого мы можем исследовать идеи о том, как сверхмассивные черные дыры объединяются, чтобы в конечном итоге сформировать двойную систему», – сказала член исследовательской группы Надя Закамска из Университета Джонса Хопкинса. Балтимор, Мэриленд.

Наблюдения важны, потому что роль квазара в галактических столкновениях играет решающую роль в формировании галактик, говорят исследователи. Когда две близкие галактики начинают гравитационно искажать друг друга, их взаимодействие направляет материал в соответствующие черные дыры, воспламеняя их квазары.

Со временем излучение этих высокоинтенсивных «лампочек» порождает мощные галактические ветры, которые уносят большую часть газа из сливающихся галактик. Без газа звездообразование прекращается, и галактики превращаются в эллиптические галактики.

«Квазары оказывают огромное влияние на формирование галактик во Вселенной», – сказала Закамска. «Обнаружение двойных квазаров в эту раннюю эпоху важно, потому что теперь мы можем проверить наши давние идеи о том, как черные дыры и их родительские галактики развиваются вместе».

Изображения Хаббла показывают, что квазары внутри каждой пары находятся на расстоянии всего около 10 000 световых лет друг от друга. Для сравнения, наше Солнце находится на расстоянии 26 000 световых лет от сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики.

Пары родительских галактик в конечном итоге сольются, а затем квазары также объединятся, что приведет к еще более массивной одиночной черной дыре. Этому открытию способствовали спутник Gaia Европейского космического агентства и наземный цифровой обзор неба Sloan Digital Sky Survey (в обсерватории Apache Point в Нью-Мексико), чтобы собрать группу потенциальных кандидатов для наблюдения Хабблом.

Квазары не движутся в пространстве каким-либо измеримым образом, но вместо этого их покачивание может свидетельствовать о случайных флуктуациях света, поскольку каждый член пары квазаров различается по яркости. Квазары мерцают по яркости от нескольких дней до месяцев, в зависимости от графика питания их черной дыры.

Когда первые четыре цели были замечены с помощью телескопа Хаббл, его четкое зрение показало, что две из целей представляют собой две близкие пары квазаров. Исследователи сказали, что это был «момент лампочки», который подтвердил их план использования Слоана, Гайи и Хаббла для поиска древних, неуловимых двойных электростанций.

Галактические слияния были более многочисленными миллиарды лет назад, но некоторые из них все еще происходят сегодня. Одним из примеров является NGC 6240, соседняя система сливающихся галактик, в которой есть две и, возможно, даже три сверхмассивные черные дыры. Еще более тесное слияние галактик произойдет через несколько миллиардов лет, когда наша галактика Млечный Путь столкнется с соседней галактикой Андромеды.