«Они превращают первый свет Вселенной в высокоэнергетические струи», — сказала журналистам в понедельник (9 июня) на 246-м заседании Американского астрономического общества в Анкоридже (Аляска) Джайя Майтил, постдокторский научный сотрудник Гарвардского и Смитсоновского центров астрофизики.

Используя данные рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» и Очень большого массива Карла Г. Янски (VLA), Майтил и ее команда обнаружили, что каждая струя простирается на огромные 300 000 световых лет — почти в три раза больше, чем диаметр нашей галактики Млечный Путь. Каждая струя исходит из активно питающейся сверхмассивной черной дыры, известной как квазар, расположенной на расстоянии примерно 11,6 и 11,7 миллиарда световых лет.

Исследователи наблюдали эти огромные структуры в том виде, в каком они появились, когда Вселенной было всего 3 миллиарда лет, в период, когда галактики и их центральные черные дыры росли с бешеной скоростью.

«Эти квазары — как космические капсулы времени», — говорит Мейтил. «Если мы поймем их, то сможем понять, как они влияли на рост своей галактики и на среду, в которой они обитали».

Один из вновь обнаруженных джетов, исходящий от квазара, известного как J1610+1811, виден на снимке «Чандры» выше. Тонкая, слабая фиолетовая линия тянется от яркого белого ядра квазара в верхнем правом углу, заканчиваясь небольшим ярким пятном. Вторая, более тусклая струя, похоже, выстреливает в противоположном направлении, вниз и влево.

«Это все равно что искать свечи в непосредственной близости от фонаря, который палит в нашу сторону», — говорит Майтил.

Похожие: Голодная черная дыра испускает яркую рентгеновскую струю в 60 000 раз горячее Солнца

Что делает эти струи особенно примечательными, так это то, что они остаются видимыми на протяжении миллиардов световых лет. В статье, принятой к публикации в журнале The Astrophysical Journal, Мейтил и ее команда предположили, что джеты светятся в рентгеновских лучах благодаря взаимодействию с космическим микроволновым фоном (CMB) — слабым реликтовым излучением Большого взрыва, оставшимся после того, как Вселенная остыла настолько, что звездный свет впервые смог свободно распространяться, ознаменовав конец «космических темных веков».

В момент формирования струй CMB был гораздо плотнее, чем сегодня, и заполнял пространство морем низкоэнергетических фотонов. Когда электроны в джетах мчались наружу с околосветовой скоростью, они врезались в эти фотоны CMB, увеличивая их до рентгеновского диапазона, обнаруживаемого «Чандрой», говорится в новом исследовании.

Этот процесс делает их видимыми через космические пропасти, несмотря на близость к ослепительным ядрам квазаров, говорят исследователи.

Струя из J1610+1811 имеет от 92 до 98 % света и несет в себе примерно в два раза больше энергии, чем весь свет, излучаемый материей, вращающейся в черной дыре, — ошеломляющая мощность, эквивалентная мощности 10 триллионов солнц, говорится в новом исследовании.

Второй квазар, J1405+0415, расположенный на расстоянии 11,7 миллиарда световых лет от Земли, обладает не менее мощной струей. Объединив рентгеновские данные Chandra и радиоданные VLA, исследователи вычислили, что частицы в струе J1405+0415 движутся со скоростью от 95 до 99 % скорости света.

«Мы обнаружили, что некоторые черные дыры могут нести больший удар на данном этапе развития Вселенной, чем мы думали», — сказал Майтил в своем заявлении.