Телескоп Уэбба обнаружил столкновение квазара с галактикой

Эти захватывающие открытия проливают свет на тайны эволюции космоса и его структуры.

Исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, основано на данных, полученных спектрографом ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) на борту JWST. Этот инструмент позволил ученым более детально изучить взаимодействие квазара в системе PJ308-21 с двумя массивными галактиками-спутниками в области Вселенной с красным смещением z = 6,2342.

Это уникальное событие, происходящее на расстоянии 27,8 миллиарда световых лет от нас, представляет собой не только космическое столкновение, но и возможность понять более глубокие аспекты развития галактических систем и их взаимодействий в ранние эпохи Вселенной, когда ее возраст был еще меньше миллиарда лет.

Галактика PJ308-21, содержащая активное галактическое ядро (АГЯ), продемонстрировала высокую металличность, то есть характеризовалась обилием элементов тяжелее водорода и гелия, и условия фотоионизации, типичные для АГЯ. Эти результаты открывают новые перспективы для изучения эволюции галактик и формирования элементов во Вселенной.

Несмотря на огромную удаленность квазара, NIRSpec удалось получить спектр объекта с погрешностью менее одного процента на пиксель. Для каждого пикселя изображения можно было наблюдать спектр всего оптического диапазона (в системе покоя источника), смещенный в инфракрасную сторону расширением Вселенной. Это позволило изучать различные эмиссионные линии (образованные нагретым веществом, переизлучающим свет) в трехмерном пространстве.

Исследование галактики PJ308-21 с активным галактическим ядром позволило углубить наше понимание процессов, происходящих в ее центре. Выявленные характеристики металличности и фотоионизации указывают на сложные физические процессы, формирующиеся внутри галактических ядер.

Такой подход к анализу спектров квазаров и галактик с активными ядрами открывает новые возможности для изучения далеких объектов и понимания их эволюции в контексте широких космических масштабов.

Исследования показали, что одна из галактик-спутников имела низкую металличность и ее фотоионизация была обусловлена активным образованием новых звезд. В то же время у второй галактики-спутника, частично фотоионизированной квазаром, уровень металличности был выше. Это свидетельствует о разнообразии процессов, происходящих в галактических системах.

Масса сверхмассивной черной дыры в центре этой системы оценивается примерно в два миллиарда солнечных масс. Кроме того, исследователи подтвердили, что как квазар, так и окружающие его галактики находятся на пике своей эволюции в отношении обогащения металлами и увеличения массы. Это указывает на важность изучения взаимодействия между сверхмассивными черными дырами и их окружающими галактиками.

Как сверхмассивные черные дыры в центре квазаров с высоким красным смещением, так и галактики, в которых они расположены, проходят через период интенсивного и быстрого роста уже в первый миллиард лет существования Вселенной. Этот процесс поддерживается богатой галактической средой, способствующей формированию этих уникальных астрономических объектов.

Источник и фото - lenta.ru