Астрономы при помощи наземных и космических обсерваторий смогли открыть первого кандидата в скрытые квазары в ранней Вселенной. Мы видим его таким, каким он был тогда, когда возраст Вселенной составлял всего 850 миллионов лет. Если в дальнейшем это подтвердится, то квазар станет рекордным объектом такого типа по удаленности от Земли и поможет проверить теории формирования и роста сверхмассивных черных дыр. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics Letters.
Факт обнаружения черных дыр с массами 10^9-10^10 масс Солнца, которые активно поглощают вещество и находятся в центре 180 ярких квазаров, при значениях красного смещения z>6, сильно повлиял на теории формирования и роста сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной — эта проблема является одной из основных в современной астрофизике. Существует несколько различных объяснений образования зародышей таких объектов. Два наиболее популярных класса моделей предсказывают образование «легких зародышей» (с массой около ста масс Солнца) из остатков звезд населения III и «тяжелых зародышей» (с массами от 10^4-10^6 масс Солнца) в ходе прямого коллапса гигантских первичных облаков газа. Все эти модели требуют непрерывного темпа аккреции вещества на черную дыру, который может быть сравним или превышать предел Эддингтона, причем сама черная дыра будет практически скрыта от внешнего наблюдателя большими объемами плотного аккрецирующего вещества. Такие ситуации могут возникать при слиянии галактик, однако обнаружить подобные «скрытые» квазары крайне трудно из-за поглощения веществом большей части излучения, исходящей из области сверхмассивной черной дыры.
Группа астрономов во главе с Фабио Вито (Fabio Vito) сообщила об открытии первого кандидата в скрытые квазары в ранней Вселенной, получившего обозначение PSO 167-13. Первоначально объект был обнаружен оптической системой Pan-STARRS и включен в список кандидатов в квазары на больших значениях красного смещения, затем это было подтверждено благодаря наблюдениям, проведенным при помощи системы радиотелескопов ALMA в линии [C II]. В дальнейшем к наблюдениям подключились космический телескоп «Хаббл» и обсерватория «Чандра».
Оказалось, что положение кандидата в квазары соотносится с положением оптически различимой галактики PSO 167-13 на значении z = 6,515, рядом с которой на расстоянии около пяти килопарсек находится другая галактика. Данные «Чандры» показывают, что новооткрытый объект является источником высокоэнергетических рентгеновских квантов, однако за 16 часов наблюдений их было зарегистрировано крайне мало. Это можно объяснить поглощением рентгеновского излучения плотными газовыми облаками, окружающими центральную область квазара. Независимо от того, какая из галактик является источником рентгеновских квантов, вся пара представляет собой первого кандидата в скрытые квазары в ранней Вселенной. Если в дальнейшем это подтвердится, то PSO167-13 станет рекордным объектом такого типа по удаленности.
Ранее мы рассказывали про квазар, свет от которого шел до Земли более тринадцати миллиардов лет, как гравитационная линза помогла измерить вращение сверхмассивных черных дыр, а также о том, как астрономы обнаружили «переходные» квазары.
