Астрономы, используя Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решётку (ALMA) и Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) NASA/ESA/CSA, наблюдали слияние галактик в ранней Вселенной. Это слияние, произошедшее, когда возраст Вселенной составлял всего 780 миллионов лет (что соответствует красному смещению z ≈ 6,7), было выявлено благодаря яркому свету квазара, находящегося в одной из этих галактик.
Квазары — это очень яркие, далёкие и активные сверхмассивные чёрные дыры, масса которых в миллионы и миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Обычно расположенные в центрах галактик, они питаются падающим на них веществом и высвобождают фантастические потоки излучения. Будучи одними из ярчайших объектов во Вселенной, свет квазара затмевает свет своей родительской галактики.
Новые наблюдения касаются J0305-3150, яркого квазара с красным смещением 6,7. Его излучение освещает обширный резервуар холодного, плотного газа в его окологалактической среде. Этот газ идентифицирован как приливно разрушенная галактика-компаньон, что делает J0305-3150 одним из самых ранних наблюдаемых слияний галактик.
Присутствие сверхмассивных черных дыр на столь ранних этапах истории Вселенной представляет собой серьезную проблему для теорий формирования и роста черных дыр. Это открытие предоставляет новые доказательства того, что слияния галактик могут быть ответственны за «подпитку» этих древних гигантских черных дыр.
«Используя ALMA, мы обнаружили обширный резервуар холодного газа монооксида углерода (угарного газа) вблизи квазара J0305-3150», — сказал доктор Фейге Ванг, астроном из Аризонского университета, и его коллеги.
«Газ оказался кинематически возмущенным, что указывает на то, что родительская галактика J0305-3150 взаимодействует и сливается с галактикой-компаньоном».
«Наблюдения JWST затем подтвердили, что галактика-компаньон действительно находится на том же красном смещении, что и квазар».
«JWST также выявил приливной хвост, соединяющий две галактики, — явный признак продолжающегося слияния».
«Это означает, что J0305-3150 является одним из самых ранних непосредственно наблюдаемых слияний галактик».
Галактика-компаньон богата газом и, вероятно, способствовала быстрому росту сверхмассивной черной дыры квазара J0305-3150. Это слияние также предоставляет потенциальный механизм для формирования протяженной окологалактической среды вокруг квазара.
«Мы воодушевлены этим открытием, поскольку оно дает новое понимание формирования и эволюции первых сверхмассивных черных дыр», — сказал доктор Ванг.
«Слияния галактик — один из наиболее многообещающих способов объяснить, как эти гиганты так быстро выросли в ранней Вселенной».
Открытие также подчеркивает мощь ALMA и JWST в изучении ранней Вселенной. Метод использования излучения квазара для освещения окологалактической среды может быть применен к другим далеким квазарам для поиска большего числа слияний галактик. Это поможет нам понять, насколько распространены были слияния галактик в ранней Вселенной и какова их роль в росте сверхмассивных черных дыр.
Результаты исследования опубликованы в статье в журнале Nature.
Читайте также: На новом снимке “Джеймса Уэбба” квазар сияет, словно космическое обручальное кольцо
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.