Астрономы обнаружили редкую пару квазаров в ранней Вселенной

Исследования доказали, что J2037–4537 — это дуэт сливающихся галактик с активными чёрными дырами, а не иллюзия гравитационного линзирования

Астрофизики, работающие с радиоинтерферометром ALMA, верифицировали существование крайне редкой тесной пары квазаров J2037–4537, находящейся на заре формирования Вселенной. Объект удален от нас на красное смещение 5,7, что выводит его в число наиболее далеких из когда-либо зафиксированных подобных систем.

Квазары представляют собой активные центры галактик, где сверхмассивные чёрные дыры поглощают материю, генерируя колоссальные потоки энергии в широком спектре. В исключительных случаях, когда происходит столкновение двух галактик, обе чёрные дыры приходят в состояние активности, формируя сближенную пару квазаров.

Прежде такие структуры выявлялись преимущественно на меньших дистанциях (при красных смещениях менее 4), что соответствует пиковому периоду галактической эволюции. J2037–4537 стал первым претендентом на звание такой пары в раннюю эпоху развития космоса, однако до недавнего времени требовал серьезного научного подтверждения.

Данные ALMA позволили окончательно отбросить гипотезу о гравитационном линзировании — явлении, при котором промежуточный массивный объект создает оптическое искажение, заставляя один квазар двоиться. Анализ излучения межзвездной пыли и спектральной линии ионизированного углерода (C II) выявил следы приливного взаимодействия и «газовый мост» между компонентами, что является неопровержимым признаком галактического слияния.

Квазары разделены дистанцией в 1,24 угловые секунды, при этом каждая из родительских галактик обладает массой не менее 20 миллиардов солнечных. Интенсивность звездообразования в системе достигает 500–700 солнечных масс в год, что свидетельствует о чрезвычайно бурном этапе их развития.

Исследователи подчеркивают, что плотность подобных пар квазаров в ранней Вселенной может недооцениваться: их доля достигает 1,2%, тогда как в более поздние эпохи этот показатель не превышает 0,1%. Это указывает на то, что процессы поглощения и роста сверхмассивных чёрных дыр в раннем космосе проходили гораздо интенсивнее, чем предполагали теоретические модели.

Математическое моделирование показывает, что J2037–4537 неизбежно эволюционирует в тесную гравитационно-связанную пару сверхмассивных чёрных дыр. Ожидается, что этот процесс полностью завершится в ближайшие 2 миллиарда лет.

 

Источник: iXBT