J043947.08+163415.7 — сверхъяркий квазар, какое-то время считался самым ярким в ранней Вселенной. Расстояние до объекта составляет примерно 12,873 млрд световых лет. Яркость квазара эквивалентна примерно 600 триллионов светимости нашей звезды. Связанная с квазаром сверхмассивная чёрная дыра имеет массу 700 миллионов солнечных масс.
С помощью космического телескопа “Хаббл” астрономы обнаружили самый яркий объект, когда-либо виденный в то время, когда Вселенной было менее миллиарда лет. Яркий маяк – это квазар, ядро галактики с черной дырой, которая хищно пожирает окружающий ее материал.
Хотя квазар очень далеко и находится на расстоянии 12,8 миллиарда световых лет от Солнечной системы – астрономы могут его обнаружить, потому что галактика, расположенная ближе к Земле, действует как линза и делает квазар более ярким. Гравитационное поле более близкой галактики искривляет само пространство, изгибая и усиливая свет далекого квазара в результате эффекта, известного как гравитационное линзирование. Без данного эффекта, яркость квазара составляет 11 триллионов светимости Солнца. Квазар остался бы незамеченным, если бы не сила гравитационного линзирования, которое увеличило его яркость в 50 раз.
Помимо яркости в видимом и инфракрасном диапазонах волн, квазар такой же яркий в субмиллиметровом диапазоне волн, где он наблюдался с помощью телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Мауна-Кеа, Гавайи. Это происходит из-за горячей пыли, нагретой интенсивным звездообразованием в галактике, в которой находится этот квазар. Скорость образования оценивается в 10 000 звезд в год (для сравнения, в нашей галактике Млечный Путь образуется одна звезда в год). Однако, из-за усиливающего эффекта гравитационного линзирования фактическая скорость звездообразования может быть намного ниже, чем предполагает наблюдаемая яркость.
Квазар существовал в переходный период эволюции Вселенной, называемый реионизацией, когда свет от молодых галактик и квазаров повторно нагревал затемняющий водород, который остыл вскоре после большого взрыва.
Поскольку очень далекие квазары идентифицируются по их красному цвету (из-за поглощения рассеянным газом в межгалактическом пространстве), иногда их свет “загрязнен” и выглядит более голубым из-за звездного света промежуточной галактики. В результате они могут быть пропущены при поиске квазаров, потому что их цвет мог напоминать цвет обычной галактики. Ученые предполагают, что многие другие удаленные квазары были пропущены из-за этого светового загрязнения.
Команде астрономов повезло с обнаружением J043947.08+163415.7, потому что квазар настолько ярок, что он заглушает звездный свет от особенно слабой линзирующей галактики на переднем плане. Без такого высокого уровня увеличения ученые не смогли бы увидеть этот объект.
Последующие спектроскопические наблюдения были проведены многозеркальным телескопом Аризонского университета, обсерваторией Gemini и обсерваторией Кека. Эти наблюдения выявили сигнатуру очень слабой галактики на переднем плане непосредственно между квазаром и Землей, которая увеличивает изображение квазара. Однако, источник выглядит нечетким при наземных наблюдениях (и поэтому может быть ошибочно принят только за галактику), исследователи использовали множество возможности визуализации Хаббла, чтобы подтвердить, что это квазар с эффектом линзирования.
Квазар является первоочередной целью для дальнейшего изучения. Команда астрономов анализирует подробный 20-часовой спектр с Очень Большого Телескопа Европейской южной обсерватории, который покажет особенности поглощения газа. Это нужно, чтобы определить химический состав и температуру межгалактического газа в ранней Вселенной. Ученые также будут использовать большой миллиметровый/субмиллиметровый телескоп в Атакаме и космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы заглянуть в 150 световых лет от черной дыры, чтобы непосредственно обнаружить влияние гравитации черной дыры на движение газа и звездообразование в ее окрестностях.
