Сергей Попов: Зачем искать квазар
По-настоящему важные открытия часто остаются вне сферы внимания публики. Например, открытие двойного радиопульсара позволило подтвердить некоторые предсказания общей теории относительности, которые до этого не удавалось проверить, но, чтобы заинтересовать кого-то этой новостью, сперва придется прочитать ему цикл лекций по ОТО, и почти наверняка он уйдет от вас, не дослушав.
Но курьезы и рекорды, попадающие на первые полосы, тоже нередко не так уж легковесны с точки зрения серьезной науки. Порой открытие, кажущееся всего лишь рекордом или курьезом, на самом деле оказывается более важным, так как количество перешло в качество и рекордные характеристики или необычность вывели объект за пределы того, что без проблем объясняется существующими моделями.
В июне прошлого года появилось сообщение об обнаружении «самого далекого» (Рекорд! Рекорд!) квазара. Квазар — это активное ядро далекой галактики. Там находится сверхмассивная черная дыра, на которую течет вещество, и это приводит к мощному выделению энергии — объект очень ярко светится.
Напомним, что, согласно современным моделям, расширение нашей Вселенной началось чуть более 13 миллиардов лет назад. Так вот, свежеоткрытый квазар отстоит от начала расширения менее чем на 800 миллионов лет. При этом это не самый далекий из известных объектов (одна из галактик видна в еще более раннюю эпоху). Казалось бы, просто рекорд «в квазарной категории». Ан нет!
Квазар излучает в 63 тысячи миллиардов раз больше энергии, чем Солнце. Это значит, что черная дыра, являющаяся сердцем квазара, имеет массу как минимум два миллиарда солнечных. Создать такую массивную штуковину за 700 миллионов лет очень сложно! В начале так или иначе должна была появиться небольшая черная дыра, масса которой потом росла за счет поглощения вещества.
Есть два возможных сценария образования черных дыр. Первый сценарий — коллапс самых первых во Вселенной звезд. Такие дыры — с массой около 200 солнечных — будут постепенно погружаться в центр новообразованных галактик и наращивать массу, поглощая вещество. Но на это надо время. Второй сценарий — образование черной дыры из облаков газа, минуя звездную стадию. Такая дыра начинает свою жизнь с массы в десятки тысяч солнечных, а потому может растолстеть до наблюдаемых размеров гораздо быстрее. Возможно, во Вселенной работают оба сценария. Однако обнаружение все более далеких и массивных черных дыр дает серьезные аргументы в пользу того, что «зародышами» сверхмассивных черных дыр послужили не остатки звездной эволюции, а сколлапсировавшие облака. Так что поиски далеких квазаров — это не просто погоня за рекордами, но и способ узнать что-то новое о формировании черных дыр и их эволюции.
А вот пример открытия, которое никакого глубокого смысла не несет, а похоже на интересный курьез: прямоугольная галактика. На самом деле она не совсем в форме кирпича, просто мы видим ее в таком ракурсе. Однако это не значит, что настоящему астрофизику тут не о чем подумать. К примеру, можно порассуждать о том, что галактика, по всей видимости, образовалась в результате слияния. В будущем «углы сгладятся», и она приобретет более естественный вид.