Астрономы, используя обсерваторию Chandra и радиотелескоп VLA, обнаружили в далекой Вселенной необычайно мощный выброс из черной дыры, которая существовала всего через три миллиарда лет после Большого взрыва. Этот период известен как «космический полдень», когда галактики и сверхмассивные черные дыры достигали наибольших темпов роста. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Этот выброс, или джет, был зафиксирован на расстоянии 11,6 миллиарда световых лет от Земли. Он настолько удален, что его частицы взаимодействуют с плотным реликтовым излучением, оставшимся со времен Большого взрыва. В результате эти столкновения усиливают фотоны до рентгеновского уровня, делая их видимыми для обсерватории Chandra даже на столь огромном расстоянии.
Исследователи подтвердили наличие двух таких черных дыр с джетами длиной более 300 тысяч световых лет. Частицы в этих струях движутся с невероятной скоростью — до 99% от скорости света. Особенно выделяется черная дыра J1610+1811, чей джет несет энергию, сопоставимую с ярким светом разогретого газа вокруг самой дыры.
Несмотря на яркие квазары, окружающие черные дыры, ученым удалось «увидеть» их струи благодаря высокому разрешению обсерватории Chandra и плотности реликтового излучения в ранней Вселенной, что усиливает видимость этих джетов.
Одним из главных достижений исследования стал новый статистический метод, который помогает учитывать влияние скорости и угла наблюдения. Из-за релятивистских эффектов джеты, направленные в сторону Земли, кажутся более яркими. Команда учла это, проведя 10 тысяч симуляций, и определила наиболее вероятные углы наклона струй: около 9° для J1405+0415 и 11° для J1610+1811.
Ранее исследование темной материи в далекой галактике привело к неожиданным результатам.