|
Измерение гало темной материи вокруг древних квазаров
|
|
|
|
В центре каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра. За пределами определенного размера они становятся активными, испуская огромное количество радиации, и тогда называются квазарами. Считается, что они активируются наличием массивных ореолов темной материи (DMH), окружающих галактику, направляющих материю к центру и питающих черную дыру. Команда, в которую входят исследователи из Токийского университета, впервые исследовала сотни древних квазаров и обнаружила, что такое поведение очень последовательно на протяжении всей истории. Это удивительно, поскольку многие крупномасштабные процессы меняются на протяжении всей жизни Вселенной, поэтому механизм активации квазаров может иметь значение для эволюции всей Вселенной. Их исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Измерить массу DMH непросто; известно, что это очень неуловимое вещество, если слово «субстанция» вообще правильно использовать, учитывая, что истинная природа темной материи неизвестна. Мы знаем, что он вообще существует, только благодаря его гравитационному воздействию на крупные структуры, такие как галактики. Таким образом, темную материю можно измерить, только наблюдая за ее гравитационным воздействием на вещи. Это включает в себя то, как он может притягивать что-либо или влиять на его движение, или через линзирование (искривление света) объектов позади предполагаемой области темной материи. Проблема усложняется на больших расстояниях, учитывая, насколько слабым может быть свет от более отдаленных и, следовательно, древних явлений. Но это не помешало профессору Нобунари Касикаве с факультета астрономии и его команде попытаться ответить на давний вопрос астрономии: как рождаются черные дыры и как они растут?
|
|
|
Исследователи особенно стремятся изучить это в отношении сверхмассивных черных дыр, самых крупных из них, которые существуют в центре каждой галактики. Их было бы очень трудно изучать, если бы не тот факт, что некоторые из них становятся настолько массивными, что начинают испускать невероятно мощные струи материи или сферы излучения, которые в любом случае становятся тем, что мы называем квазарами. Они настолько мощны, что теперь мы можем наблюдать их даже на больших расстояниях, используя современные методы. «Мы впервые измерили типичную массу гало темной материи, окружающих активную черную дыру во Вселенной, около 13 миллиардов лет назад», — сказал Касикава. «Мы обнаружили, что масса DMH квазаров довольно постоянна и примерно в 10 триллионов раз превышает массу нашего Солнца. Такие измерения были сделаны для более поздних DMH вокруг квазаров, и эти измерения поразительно похожи на то, что мы видим для более древних квазаров. интересен тем, что предполагает наличие характерной массы DMH, которая, по-видимому, активирует квазар, независимо от того, произошло ли это миллиарды лет назад или прямо сейчас».
|
|
|
|
Квазары на больших расстояниях кажутся тусклыми, поскольку свет, покинувший их давным-давно, распространился, был поглощен промежуточной материей и растянулся до почти невидимых инфракрасных волн из-за расширения Вселенной с течением времени. Поэтому Кашикава и его команда, чей проект начался в 2016 году, использовали несколько исследований неба с использованием ряда различных инструментов, главным из которых был японский телескоп Subaru, расположенный в американском штате Гавайи. «Модернизация позволила Subaru видеть дальше, чем когда-либо, но мы можем узнать больше, расширяя проекты наблюдения на международном уровне», — сказал Касикава. «Находящаяся в США обсерватория Веры К. Рубин и даже космический спутник «Евклид», запущенный ЕС в 2023 году, просканируют большую область неба и найдут больше DMH вокруг квазаров. Мы можем построить более полную картину взаимосвязь между галактиками и сверхмассивными черными дырами. Это может помочь в наших теориях о том, как формируются и растут черные дыры».
|
|
|
|
Источник
|
