Квазары — чрезвычайно яркие центральные области далеких галактик. В настоящее время считается, что источником излучения квазаров являются сверхмассивные черные дыры. Благодаря своему блеску квазары служат своеобразными маяками, помогающими астрономам исследовать эру молодой Вселенной, когда появлялись первые звезды, а галактики только формировались. Новый квазар настолько далек, что свет его приходит со времени последней стадии рекомбинации электронов. В ту эпоху Вселенной было всего 770 миллионов лет от роду.

самый далекий квазар

ULAS J1120+0641 — красная точка в центре снимка — самый далекий квазар из известных. Изображение получено на основе снимков инфракрасных обзоров UKIRT Infrared Deep Sky Survey и SDSS. Фото: ESO/UKIDSS/SDSS

Квазар ULAS J1120+0641 — самый далекий квазар известный людям на сегодняшний день. Он находится на расстоянии 12,9 миллиардов световых лет от Земли и имеет красное смещение z=7,1. Иными словами, свет его, который запечатлен на фотографии, старше Солнца и Земли более чем вдвое. Конечно, ученым известны и более далекие объекты: гамма-всплеск со смещением 8,2 и галактика с z=8,6. Но квазар ULAS J1120+0641 является самым ярким объектом из тех, что можно детально исследовать на таких огромных расстояниях.

«Этот квазар жизненно важный пробный камень ранней Вселенной. Это очень редкий объект, который поможет нам понять, как росли сверхмассивные черные дыры через несколько сотен лет после Большого взрыва», — говорит лидер группы исследователей Стивен Уоррен (Stephen Warren).

Несмотря на их яркость, объекты вроде квазара ULAS J1120+0641 невозможно увидеть в обычные телескопы. Из-за расширения Вселенной световые волны растягиваются настолько, что максимум блеска далеких квазаров и галактик приходится на инфракрасную часть спектра. Чтобы решить эту проблему, астрономы задействовали британский инфракрасный телескоп (UKIRT) и базу данных его обзора UKIDSS (UKIRT Infrared Deep Sky Survey). В течение пяти лет астрономы просеивали миллионы объектов каталога, прежде чем совершили свое открытие. «Мы искали квазар с красным смещением выше 6,5, — говорит один из авторов открытия Брэм Венеманс (Bram Venemans). — А наткнулись на квазар со смещением больше 7. Это было большим сюрпризом».

Расстояние до квазара ULAS J1120+0641 было измерено с использованием инструмента FORS2 на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории, а также при помощи телескопа Gemini North. Объект был достаточно ярким, чтобы астрономы могли изучить его спектр.

Наблюдения показали, что масса черной дыры в центре квазара ULAS J1120+0641 составляет около 2 миллиардов масс Солнца. Это очень большая масса, черную дыру подобную этой трудно представить в такой ранней Вселенной. Существующие теории предсказывают более медленный рост масс сверхмассивных черных дыр, который происходит за счет поглощения окружающего их газа, пыли и звезд.

«Мы полагаем, что во Вселенной существует не более сотни ярких квазаров с красным смещением больше 7-ми, — заключает Дэниэл Мортлок (Daniel Mortlock), ведущий автор статьи. — Для того, чтобы найти эти объекты, потребуется очень кропотливая работа, однако ее польза в том, что их исследование поможет распутать многие из загадок ранней Вселенной».

Статья с результаты исследования появятся 30 июня 2011 года в журнале Nature.

Источник: ESO.