1014
Астрономи виявили найвіддаленіший із відомих блазарів, від якого в бік Землі спрямований релятивістський струмінь плазми. Об’єкт OP 313 розташований приблизно за 8 мільярдів світлових років від нас, а це означає, що ми бачимо його таким, яким він був майже 6 мільярдів років після Великого вибуху. Його центральна надмасивна чорна діра працює як природний прискорювач частинок, розганяючи електрони майже до швидкості світла.
Блазари належать до найяскравіших активних ядер галактик. Надмасивна чорна діра поглинає газ і пил, але не вся речовина перетинає горизонт подій. Частина матеріалу потрапляє у вузькі джети, які вириваються з околиць чорної діри вздовж її осі обертання. Якщо один зі струменів випадково спрямований майже точно на Землю, об’єкт виглядає надзвичайно яскравим і мінливим — саме такий випадок називають блазаром.
Гамма-випромінювання видало прихований двигун
OP 313 став особливо цікавим після того, як астрономи зафіксували від нього гамма-випромінювання дуже високої енергії. Такі фотони не виникають у звичайних зорях. Їх створюють частинки, розігнані до релятивістських швидкостей у сильних магнітних полях поблизу чорної діри.
У центрі блазара щільна хмара високоенергетичних електронів взаємодіє з фотонами та магнітним полем. У результаті частина випромінювання піднімається до гамма-діапазону. Оскільки джет спрямований майже на нас, релятивістські ефекти додатково підсилюють сигнал і роблять об’єкт видимим на величезній відстані.
Саме такі джерела дозволяють перевіряти фізику прискорення частинок у режимах, які неможливо відтворити на Землі. Навіть Великий адронний колайдер працює з енергіями, що значно поступаються природним космічним прискорювачам.
Чому рекорд важливий для історії Всесвіту
OP 313 існував у період, коли пік космічного зореутворення вже почав спадати, а Всесвіт переходив до відносно спокійнішої фази. Виявлення настільки потужного блазара на такій відстані показує, що надмасивні чорні діри продовжували активно накопичувати речовину й запускати потужні джети.
Для астрономів кожен далекий блазар — це також зонд міжгалактичного простору. Гамма-промені дорогою до Землі взаємодіють із фоновим світлом Всесвіту, тому за їхнім спектром можна оцінювати, скільки випромінювання накопичилося між галактиками за мільярди років.
Сам струмінь не становить небезпеки для Землі: попри напрямок, джерело занадто далеко. Але саме орієнтація джета дає нам рідкісну можливість дивитися майже «всередину» одного з найпотужніших механізмів прискорення частинок у космосі.
Дослідники наголошують, що один результат рідко дає остаточну відповідь. Наступні спостереження мають перевірити, наскільки стабільною є виявлена закономірність, чи повторюється вона на інших вибірках і чи не існує альтернативного пояснення. Саме накопичення незалежних даних визначить, наскільки сильно новий висновок змінить наукову картину.
