Европейский космический телескоп "Евклид" совершил открытие, способное поколебать устоявшиеся представления астрофизиков о формировании Вселенной. За полтора года наблюдений обсерватория обнаружила тридцать сверхмассивных квазаров в эпоху, когда космосу было менее миллиарда лет — и эти находки не укладываются в существующие научные модели.
Неожиданная находка в глубинах космоса
Европейская космическая обсерватория "Евклид", отправленная на орбиту в июле 2023 года и приступившая к полноценным научным наблюдениям в начале 2024-го, совершила открытие, заставляющее пересмотреть представления о темпах формирования структур во Вселенной. За первые полтора года реализации основной научной программы телескоп зафиксировал тридцать квазаров — сверхмощных активных ядер галактик — в эпоху, когда возраст космоса составлял всего 678–841 миллион лет. Итоги исследования представила пресс-служба Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Что такое квазары и почему их существование удивляет учёных
Квазары — это сверхмассивные чёрные дыры, которые активно затягивают в себя окружающее вещество, высвобождая при этом колоссальные объёмы энергии и света. Масса таких объектов в миллиарды раз превышает массу Солнца. Именно это и порождает главный вопрос, над которым сейчас бьются астрофизики: каким образом чёрные дыры смогли набрать столь внушительную массу всего за несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва?
"Данные космические монстры каким-то образом возникли и существовали на самых ранних этапах жизни Вселенной, — отметил профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Джозеф Хеннави. — Пока мы не можем сказать, как им удалось столь быстро достичь столь больших размеров. Открытие и изучение большого числа этих объектов даст нам шанс получить ответы на эти вопросы".
Технологии "Евклида": как удалось разглядеть далёкий космос
Открытие стало возможным благодаря анализу данных, собранных в рамках основной научной программы обсерватории. "Евклид" оснащён двумя ключевыми инструментами:
- широкоугольной оптической камерой VIS с разрешением 600 мегапикселей;
- инфракрасным спектрометром NISP, предназначенным для регистрации тусклого света от чрезвычайно удалённых объектов.
Эта комбинация приборов позволяет сканировать огромные участки неба в поисках самых далёких и слабо светящихся объектов Вселенной. Изначально миссия телескопа предполагала изучение тёмной энергии и тёмной материи, однако его технические характеристики оказались не менее эффективными для поиска древних квазаров.
Рекордсмен из созвездия Дракона
Обнаруженные квазары находятся на расстоянии 12,9–13 миллиардов световых лет от Земли. Это значит, что учёные видят их такими, какими они были в эпоху формирования первых крупных галактик и звёздных скоплений во Вселенной.
Особого внимания заслуживает квазар EUCL J172902.75+641018.1, расположенный в созвездии Дракона. Это самый далёкий объект подобного рода, зафиксированный "Евклидом" на сегодняшний день: мы наблюдаем его в состоянии, в котором он пребывал всего через 678 миллионов лет после Большого взрыва.
Благодаря этому открытию число известных квазаров, удалённых от нас как минимум на 12,96 миллиарда световых лет, удвоилось. По оценкам исследователей, обнаружение тридцати подобных объектов за полтора года наблюдений — это только начало пути. Специалисты, работающие с "Евклидом", ранее прогнозировали, что телескопу удастся найти более сотни таких структур, и полученные результаты подтверждают этот оптимистичный сценарий.
Загадка сверхбыстрого роста: почему привычная физика бессильна
Главная интрига открытия состоит в том, что все обнаруженные квазары оказались слишком массивными для своей эпохи. Существующие модели роста чёрных дыр не в состоянии объяснить, как объекты массой в миллиарды солнечных смогли сформироваться всего за несколько сотен миллионов лет космической истории.
Это обстоятельство указывает на существование неизвестных пока науке механизмов, которые могли значительно ускорять рост чёрных дыр в ранней Вселенной. Среди возможных объяснений учёные рассматривают следующие версии:
- чёрные дыры могли поглощать аномально большое количество вещества;
- процесс аккреции мог протекать значительно эффективнее, чем предполагалось ранее;
- первичные "зародыши" чёрных дыр могли быть изначально крупнее, чем считалось.
Что дальше: перспективы новых открытий
Дальнейшие наблюдения "Евклида" позволят учёным не только пополнить каталог древних квазаров, но и проследить эволюцию их характеристик — как изменялись их светимость, масса и внутренняя структура на протяжении космической истории. Эти данные способны пролить свет на процессы формирования первых галактик и на то, каким образом сверхмассивные чёрные дыры влияли на их дальнейшее развитие.
Пока же очевиден один факт: в первые мгновения существования космоса уже присутствовали объекты, природу которых современная физика объяснить не в состоянии. И миссия "Евклида" только начала приоткрывать завесу над этой тайной.
