Межгалактическое линзирование позволило разглядеть далёкие квазары

Квазары, расстояние до которых отличалось от дистанций до их галактик, оказались не ошибкой наблюдений, а результатом межгалактического гравитационного линзирования.

Международная группа астрономов во главе с Энди Лоуренсом (Andy Lawrence) из Королевской обсерватории в Эдинбурге (Шотландия, Великобритания) открыла новый способ детального исследования квазаров — активных ядер галактик, кои расположены в миллиардах световых лет от нас и чьё излучение вызвано процессами в окрестностях огромных чёрных дыр в центрах этих объектов.

Целью исследователей была фиксация момента разрушения звёзд, проходящих слишком близко от сверхмассивных чёрных дыр в квазарах. Дело в том, что теория считает, будто такие процессы должны резко прибавлять к светимости нормальной галактики, ну а после завершения разрушения звезды светимость должна постепенно (на протяжении месяцев) падать до прежних значений.

Схема действия микролинзирующего эффекта. (Здесь и ниже иллюстрации A. Lawrence, Jason Cowan, Liverpool Telescope.)

Когда группа г-на Лоуренса начала поиск такого увеличения светимости у известных квазаров, она добилась своего. Правда, с теорией полученные результаты не стыковались: вместо того чтобы угасать за месяцы, квазары теряли светимость годами, что слишком долго для процесса поглощении останков одной звезды.

Но самым большим сюрпризом стало другое: дистанция квазаров, как казалось, была определена с ошибкой. Излучение от основной массы обследованных объектов этого рода шло до астрономов 8 млрд лет. А вот галактики, в центре которых, предположительно, находились эти активные ядра, почему-то были удалены всего на 3,4 млрд световых лет. Теоретически это можно было объяснить неверным определением расстояний до галактик, а также тем, что рост светимости оказался непомерно большим — то есть проглочены были объекты очень большой суммарной массы.

Но ведь до сих пор таких массовых ошибок с определением расстояний до галактик не случалось. Да и у квазаров внезапного роста светимости столь титанических масштабов, как это вытекало из исследования, никогда не наблюдалось...

Как полагают астрономы, они и впрямь наблюдали квазары, удалённые на 8 млрд световых лет, — но через «линзу» гравитации галактик на переднем плане, находящихся между Землёй и далёкими квазарами.

В норме такое линзирование даёт слабый эффект, незначительно усиливая излучение активных ядер галактик. Но вот если точно перед квазаром пройдёт отдельная массивная звезда из более близкой галактики, может возникнуть микролинзирующий эффект вполне достаточной силы.

Легко видеть, что один и тот же квазар за семь лет резко прибавил в светимости.

Группа г-на Лоуренса настроена оптимистично: новооткрытой эффект позволит детальнее изучать временно линзируемые квазары и лучше представить ситуацию в окрестностях этих древних чёрных дыр. «Пока звезда движется перед далёким квазаром, она как будто проводит увеличительным стеклом перед ним, открывая вещи, которые в противном случае просто нельзя было наблюдать», — комментирует Энди Лоуренс.

Результаты исследования представлены 1 июля 2013 года на конференции Королевского астрономического общества, проходящей в Эдинбурге.

Подготовлено по материалам Королевского астрономического общества.