«Джеймс Уэбб» запечатлел поразительное слияние квазара и галактики в далекой Вселенной

Мощнейший телескоп современности помог изучить интригующий процесс в космосе, а еще раскрыл новые факты о галактике PJ308–21.
Карта линейного излучения водорода (красный и синий) и кислорода (зеленый) в системе PJ308-21, показанная после маскировки света от центрального квазара («QSO»). Различные цвета родительской галактики квазара и сопутствующих галактик на этой карте раскрывают физические свойства газа внутри них
Карта линейного излучения водорода (красный и синий) и кислорода (зеленый) в системе PJ308-21, показанная после маскировки света от центрального квазара («QSO»). Различные цвета родительской галактики квазара и сопутствующих галактик на этой карте раскрывают физические свойства газа внутри нихИсточник: Decarli/INAF/A&A 2024

Международная исследовательская группа под руководством Итальянского национального института астрофизики (INAF), в которую входят 34 научно-исследовательских института и университета по всему миру, использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) на борту космического телескопа «Джеймса Уэбба» (JWST), чтобы стать свидетелями драматического взаимодействия между квазаром внутри системы PJ308–21 и двумя массивными галактиками-спутниками в далекой Вселенной. Информация об этом появилась на сайте Phys.org.

Известно, что прибор «захватил» спектр квазара с погрешностью менее 1% на пиксель. Данные также выявили, что родительская галактика PJ308–21 обладает высокой металличностью и показывает условия фотоионизации, типичные для активного галактического ядра. При этом одна из галактик-спутников демонстрирует низкую металличность и фотоионизацию, вызванную звездообразованием. А вторая, наоборот, показывает более высокую металличность, она частично фотоионизирована квазаром.

Открытие позволило астрономам определить массу сверхмассивной черной дыры в центре системы (около 2 миллиардов солнечных масс). Оно также подтвердило, что и квазар, и окружающие его галактики находятся в состоянии высокой эволюции в плане обогащения массой и металлами. Кроме того, они постоянно растут. Это имеет глубокие последствия для нашего понимания истории космоса и химической эволюции галактик.

Роберто Декарли, научный сотрудник INAF в Болонье и первый автор статьи, поясняет: «Наше исследование показывает, что как черные дыры в центре квазаров с высоким красным смещением, так и галактики, в которых они находятся, претерпевают чрезвычайно эффективный и бурный рост уже в первый миллиард лет космической истории, чему способствует богатая галактическая среда, в которой формируются эти источники».

Данные были получены в сентябре 2022 года. Наблюдения проводились в режиме интегральной полевой спектроскопии: для каждого пикселя изображения можно наблюдать спектр всего оптического диапазона, смещенный в инфракрасную сторону расширением Вселенной. Это позволяет изучать различные газовые трассеры (эмиссионные линии) с использованием трехмерного подхода.

«Еще пару лет назад данные об обогащении металлов (необходимые для понимания химической эволюции галактик) были практически недоступны для нас, особенно на больших расстояниях. Теперь мы можем составить их подробную карту всего за несколько часов наблюдений, даже в галактиках, наблюдавшихся, когда Вселенная находилась в зачаточном состоянии», — заключает эксперт.

Ранее Королевская обсерватория Гринвича опубликовала шорт-лист конкурса «Астрономический фотограф 2024 года». В него попали 19 впечатляющих снимков, показывающих красоты звезд, планет и космоса в целом. Изучить их можете здесь.