Группа астрономов под руководством Наума Арава из Виргинского политехнического университета (США) при помощи «Очень Большого Телескопа» (VLT) Европейской южной обсерватории открыла квазар с самым мощным из когда-либо наблюдавшихся джетов — выбросов вещества из окрестностей чёрной дыры. Он по меньшей мере впятеро мощнее любого известного предшественника, что, похоже, подтверждает существование сверхмощных выбросов, вот уже несколько лет предсказываемых теоретиками.


Релятивистский джет в представлении художника (иллюстрация ESA).

Квазары — чрезвычайно ярко светящиеся удалённые объекты, центральным компонентом которых являются сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик. Многие из них испускают внутрь своих галактик гигантские струи вещества, которые играют ключевую роль в эволюции последних. Однако наблюдавшиеся до сих пор выбросы из квазаров были не такими мощными, как их описывали теоретики, а потому, по всей видимости, не могли сыграть приписываемой им роли.

Новый джет обнаружен в районе квазара SDSS J1106+1939, свет от которого потратил на путешествие до Земли 11,5 млрд лет. «Мы обнаружили самый внушительный из известных выбросов вещества из квазара. Гигантская струя огромной массы, «фонтанирующая» из квазара SDSS J1106+1939, по мощности эквивалентна излучению как минимум двух триллионов Солнц. Иными словами, это примерно в 100 раз больше общей мощности [излучения] всего Млечного Пути. Этот квазар — настоящий монстр, — замечает Наум Арав. — Нам впервые удалось измерить такую энергию выброса, которая предсказывается теорией».

Теоретики давно полагают, что влиянием джетов, вылетающих из окрестностей сверхмассивных чёрных дыр на ту или иную галактику, можно объяснить целый ряд проблем современной космологии. Например, именно джеты могут обусловливать связь массы галактики с массой её центральной чёрной дыры. Некоторые приписывали джетам и снижение темпов звездообразования в зрелых галактиках, что предупреждает появление особо больших галактик. Однако все эти построения до сих пор подрывались единственной слабостью: очень мощных релятивистский струй попросту не наблюдалось.

Джет-рекордсмен выбрасывает примерно 400 масс Солнца, причём это вещество уносится от него со скоростью в 8 000 км/с. Хотя скорость для релятивистской струи вовсе не рекордная (что видно даже из её названия), её масса так велика, что общая энергия выброса уникальна. Кроме того, струя была обнаружена на удалении в 300 парсек от породившей её ЧД, так что начальная её скорость, вероятно, была несколько выше. Кинетическая светимость выбрасываемого такими струями вещества (ею считается количество энергии квазара, трансформируемой в переносимую потоком вещества кинетическую энергию) составляет как минимум невероятные 1046 эрг/с, что сравнимо с энергией сверхновой.

Кроме SDSS J1106+1939, группа г-на Арава наблюдала ещё один квазар, SDSS J1512+1119, и нашла особо мощный выброс и у него. Поскольку оба являются типичными примерами распространённого, но сравнительно малоизученного до сих пор типа квазаров (с широкими линиями поглощения), полученные результаты, по всей видимости, применимы к значительному числу ярких квазаров, разбросанных по Вселенной. Чтобы проверить это, астрономы заняты изучением ещё дюжины подобных объектов.

Отчёт об исследовании вскоре появится в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Европейской южной обсерватории.