Астрономы изучили самый далекий квазар в рентгеновских лучах

Международная группа астрономов с помощью рентгеновской космической обсерватории XMM-Newton провела наблюдения в рентгеновском диапазоне самого далекого из известных квазаров J0439+1634 с эффектом гравитационного линзирования. Результаты этих исследований, опубликованные на сервере электронных препринтов arXiv.org, позволили изучить необычные свойства этого источника.

Квазары представляют собой ярко светящиеся ядра активные галактик, содержащие в своих центрах сверхмассивные черные дыры с аккреционными дисками. Расстояния до них определяют с помощью красного смещения характерных спектральных линий, доминирующих в видимом и ультрафиолетовом спектрах. Наиболее яркими и наиболее удаленными компактными объектами в наблюдаемой Вселенной считают квазары с большим красным смещением — свыше 5,0. Спектры таких квазаров могут быть использованы для оценки массы сверхмассивных черных дыр, которые в свою очередь накладывают некоторые ограничения на модели эволюции и образования квазаров. Следовательно, квазары с большим красным смещением могут послужить мощным инструментом для исследований ранней Вселенной.

Квазар J0439+1634, характеризующийся красным смещением 6,52, представляет собой первый известный квазар с максимальным красным смещением, увеличенный благодаря гравитационной линзе — тусклой галактике, находящейся между ним и земными наблюдателями. Это обстоятельство вызывает особый интерес астрономов, поскольку позволяет изучить объект в самом начале эпохи реионизации, когда космическое пространство лишь недавно стало прозрачным, а объекты в нем — доступными для наблюдений. Это происходило благодаря тому, что нейтральный водород в космосе становился ионизированным под воздействием излучения первых квазаров.

В процессе наблюдений J0439+1634 был отнесен к квaзapaм c так называемой шиpoкoй линиeй пoглoщeния (broad absorption line, BAL), которые обычно слабо излучают в радиодиапазоне и в рентгеновских лучах, однако в данном случае впервые удалось исследовать свойства этого источника в рентгеновском диапазоне с помощью спектрального анализа, сравнить эти результаты с другими популяциями квазаров и показать, что рентгеновское излучение, исходящее от него, в 18 раз слабее, чем можно было бы ожидать. Таким образом, этот объект является кандидатом в особую разновидность квазаров со слабым рентгеновским излучением.