Вновь обнаруженный квазар - настоящий рекордсмен. Это не только самый яркий квазар, когда-либо замеченный, но и самый светлый астрономический объект в целом. Его мощность обеспечивается самым голодным и быстрорастущим чёрным дырой, когда-либо замеченным — той, которая поглощает эквивалент более чем массы одного солнца каждый день.

Квазар с именем J0529-4351 находится настолько далеко от Земли, что его свету потребовалось 12 миллиардов лет, чтобы достичь нас, что означает, что мы видим его таким, каким он был, когда вселенная была всего лишь чуть меньше 2 миллиардов лет от рождения в 13,8-милиардном возрасте.

Супермассивная чёрная дыра в центре этого квазара, по оценкам команды, имеет массу от 17 миллиардов до 19 миллиардов раз массы солнца; каждый год она поглощает, или "аккрецирует", газ и пыль, эквивалентные 370 солнечным массам. Это делает J0529-4351 настолько светящимся, что если бы его поместили рядом с Солнцем, он был бы в 500 триллионов раз ярче нашей блестящей звезды.

"Мы обнаружили самую быстрорастущую чёрную дыру на сегодняшний день. У неё масса 17 миллиардов солнц и она поглощает чуть более одного солнца в день", — сказал в заявлении руководитель команды и астроном Австралийского национального университета Кристиан Вольф. "Это делает её самым светящимся объектом в известной вселенной".

J0529-4351 был замечен в данных более 4 десятилетий назад, но он был настолько ярким, что астрономы не смогли идентифицировать его как квазар.

Как квазар обманул астрономов на протяжении 44 лет

Квазары - это области в сердцах галактик, которые содержат супермассивные чёрные дыры, окружённые газом и пылью, на которые эти пустоты питаются. Насильственные условия в дисках вещества вокруг таких активных чёрных дыр, называемых аккреционными дисками и создаваемые огромной гравитацией этих объектов, нагревают газ и пыль, заставляя их ярко светиться.

Кроме того, любое вещество в этих дисках, которое не поглощено чёрной дырой, направляется к полюсам космического титана, где оно выбрасывается в виде струи частиц со скоростью близкой к скорости света, также создавая мощный свет. В результате квазары в этих областях активных ядер галактик (AGN) могут светиться ярче, чем совокупный свет миллиардов звезд в окружающих их галактиках.

Но даже среди этих исключительно ярких событий J0529-4351 выделяется.

Свет J0529-4351 исходит от массивного аккреционного диска, который питает супермассивную чёрную дыру, диаметр которого команда оценивает примерно в 7 световых лет. Это означает, что пересечение этого аккреционного диска эквивалентно путешествию между Землёй и Солнцем около 45 000 раз.

"Удивительно, что она оставалась неизвестной до сегодняшнего дня, когда мы уже знаем о миллионе менее впечатляющих квазаров. Она буквально была перед нами до сих пор", - сказал в заявлении член команды и учёный Австралийского национального университета Кристофер Онкен.

Когда и как они поняли, что это квазар?

J0529-4351 был изначально замечен в данных Южного небесного обзора Шмидта, который восходит к 1980 году, но потребовалось десятилетия, чтобы подтвердить, что это квазар. Большие астрономические обзоры предоставляют столько данных, что астрономам требуются модели машинного обучения для их анализа и отделения квазаров от других небесных объектов.

J0529-4351 впервые был обнаружен в Южном небесном обзоре Шмидта, который датируется 1980 годом, но потребовалось десятилетия, чтобы подтвердить, что это, действительно, квазар. Большие астрономические обзоры предоставляют такое количество данных, что астрономам необходимы модели машинного обучения для их анализа и отделения квазаров от других небесных объектов.

Эти модели также обучаются с использованием в настоящее время обнаруженных объектов, что означает, что они могут упустить кандидатов с исключительными свойствами, подобными J0529-4351. Действительно, этот квазар настолько яркий, что модели пропустили его, считая его звездой, находящейся относительно близко к Земле.

Это неправильное классификация было замечено в 2023 году, когда астрономы осознали, что J0529-4351, на самом деле, квазар, рассмотрев область объекта с использованием телескопа диаметром 2,3 метра в Обсерватории Сайдинг-Спринг в Австралии.

Новое открытие о том, что это действительно самый яркий квазар, было сделано, когда спектрограф X-shooter на телескопе Very Large Telescope (VLT) в регионе Атакама в Северном Чили подтвердил данные о J0529-4351.

Астрономы ещё не завершили исследование J0529-4351. Команда считает, что супермассивная чёрная дыра в центре этого квазара питается около предела Эддингтона, или точки, на которой излучение, которое она излучает, должно отталкивать газ и пыль, отрывая их от космического обеспечения этой чёрной дыры.

Тем не менее, именно радость открытия чего-то нового и захватывающего движет руководителем команды, стоящей за этим рекордным открытием. "Лично я просто люблю этот поиск. На несколько минут в день я могу почувствовать себя снова ребёнком, играющим в охоту за сокровищами, и теперь я приношу на стол все, что я узнал за это время", - заключил Вольф.

Исследование команды было опубликовано в журнале Nature Astronomy․