Гравитационная линза помогла разглядеть одну из первых галактик Вселенной

Орбитальный телескоп XMM-Newton вперые сделал рентгеновские снимки галактики J0439+1634 – одного из самых ярких и крупных объектов ранней Вселенной. Описание снимков ученые опубликовали на arXiv.

"Снимки показали, что яркость этой галактики в рентгеновском диапазоне примерно в 18 раз меньше ожидаемой. Это позволяет выделить ее в отдельный класс квазаров – активных галактик, которые существовали в первые эпохи существования Вселенной", – пишут ученые.

Галактика J0439+1634 находится в созвездии Тельца. Ученые обнаружили ее благодаря тому, что свет J0439+1634 примерно в 50 раз усилила гравитационная линза. В центре этой галактики находится одна из самых крупных сверхмассивных черных дыр: в первый миллион лет после Большого взрыва она была примерно в 430 млн. раз тяжелее Солнца. 

В новом исследовании астрономы под руководством профессора Университета штата Аризона в Тусоне Фаня Сяохуэя получили первые снимки J0439+1634 в рентгеновском диапазоне. По словам исследователей, их изучение позволит выяснить, какую роль сверхмассивные черные дыры играли в процессе реионизации Вселенной.

Астрономы уже много десятилетий пытаются узнать это, наблюдая за самыми яркими галактиками времен "юности" Вселенной. До недавнего времени ученым не удавалось получить подобных данных, так как вырабатываемое древними галактиками рентгеновское излучение быстро затухает по мере движения через космос.

Однако рентгеновское излучение J0439+1634 могла усилить гравитационная линза, причем так, чтобы его заметили телескопы на околоземной орбите. Руководствуясь этой идеей, астрономы направили в сторону этой галактики телескоп XMM-Newton и наблюдали за ней полторая дня. В результате Фань Сяохуэй и его коллеги не только смогли уловить рентгеновское излучение J0439+1634, но и впервые проанализировали его спектр и выяснили некоторые ранее неизвестные особенности объекта.

В частности, оказалось, что сверхмассивная черная дыра в центре J0439+1634 ведет себя не так, как это делают ее аналоги в более близких к нам галактиках. Оказалось, что она вырабатывает примерно в 18 раз меньше рентгеновского излучения, чем ожидали увидеть ученые, опираясь на данные по яркости ее свечения в оптическом диапазоне.

Эта особенность позволяет выделить J0439+1634 в особый класс галактик с необычно низкой интенсивностью рентгеновского излучения. Астрономы пока не могут сказать, с чем это связано, однако они предполагают, что центр J0439+1634 окружает особо плотное облако из газа и пыли, поглощающее рентгеновское излучение. Ученые надеются, что узнают причину этого в ходе дальнейших наблюдений и заодно поймут, как эта особенность древних галактик влияла на реионизацию Вселенной.