Астрономы при помощи обсерватории Chandra и радиотелескопа VLA обнаружили в далекой Вселенной необычайно мощный выброс из черной дыры, существовавшей всего через 3 миллиарда лет после Большого взрыва. Это время называют “космическим полуднем” — эпохой, когда галактики и сверхмассивные черные дыры росли быстрее всего за всю историю космоса. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal (AstroJournal).
Выброс (или джет) был зафиксирован на расстоянии 11,6 миллиарда световых лет от Земли. Он настолько удален, что его частицы взаимодействуют с плотным реликтовым излучением — остаточным светом от Большого взрыва. Эти столкновения усиливают фотоны до рентгеновского диапазона, делая их видимыми для Chandra даже на столь огромном расстоянии.
Ученые подтвердили существование сразу двух таких черных дыр с джетами протяженностью более 300 тысяч световых лет. Частицы в струях движутся с колоссальными скоростями — до 99% от скорости света. Особенно выделяется черная дыра J1610+1811: ее джет несет энергию, сопоставимую с ярким светом разогретого газа вокруг самой дыры.
Несмотря на то что черные дыры окружены яркими квазарами, команде удалось “увидеть” их струи благодаря исключительно высокому разрешению обсерватории Chandra и тому, что реликтовое излучение в ранней Вселенной было плотнее, чем сейчас, усиливая видимость этих джетов.
Но одно из главных достижений исследования — новый статистический метод, позволяющий отделить влияние скорости и угла наблюдения. Из-за эффектов относительности джеты, направленные в сторону Земли, кажутся ярче, чем те, что направлены в сторону. Ученые учли это и провели 10 тысяч симуляций, определив наиболее вероятные углы наклона струй: около 9° для J1405+0415 и 11° для J1610+1811.
Ранее поиск темной материи в далекой галактике дал неожиданный результат.