Редкая удача: телескопу Hubble удалось непосредственно наблюдать вещество, втягиваемое в недра черной дыры, и найти новые нюансы жизни удивительных объектов — квазаров.

Снимок Hubble: квазар HE 1104−1805 двоится в результате гравитационного линзирования галактикой, расположенной между ним и нами (она видна, как более тусклое облако вокруг ярких бликов квазара)
Гравитационная линза позволила наблюдать аккреционный диск квазара

Известно, что притяжение крупных космических тел искривляет направление распространения света. Этот эффект напоминает искривление светового луча обычной линзой, отчего и получил название гравитационного линзирования. Сегодня астрономам известно немало гравитационных линз, и нередко они используются так же как и обычные, для того, чтобы «увеличить» видимые изображения объектов за ними и разглядеть детали, которые иначе были бы недоступны.

Именно так поступили и работающие с оптическим орбитальным телескопом Hubble ученые, исследуя один из далеких квазаров. Напомним, что квазары представляют собой чрезвычайно мощные и ярко сияющие активные центры галактик, а точнее говоря — вещество, падающее в недра расположенных в них сверхмассивных черных дыр. Разгоняясь и раскаляясь, оно излучает зачастую в сотни раз ярче, чем все звезды самой галактики.

К сожалению — а может, и к счастью — практически все эти сверхмощные объекты находятся на очень большом удалении от Земли, что делает их наблюдения чрезвычайно непростым делом. Аккреционный диск, служащий источником излучения квазара, светится чрезвычайно ярко, но размеры его обычно составляют не более нескольких световых дней, порядка 100 млрд км в поперечнике. Что на расстоянии порядка миллиардов световых лет делает даже квазары почти невидимыми для наших приборов.

Вот почему для наблюдения их и приходится прибегать к различным трюкам, как это было и в новом исследовании, посвященном квазару HE 1104−1805. Расположенная между ним и нами галактика увеличила видимое изображение объекта, позволив команде астрономов из США и Испании непосредственно «увидеть» аккреционный диск квазара и узнать некоторые детали его жизни.

Интересно, что квазар HE 1104−1805 в результате линзирования виден на снимках дважды, причем два его изображения слегка различаются по окраске. Связано это с тем, что путь, по которому двигался свет, создающий каждое из изображений, был своим, и, проходя через разные области галактики, по‑разному поглощался и отражался ее веществом. Однако в итоге это позволило восстановить изначальную цветовую гамму самого аккреционного диска, меняющуюся от его центра к краям. Эта палитра определяется температурой вещества, составляющего диск: она, конечно, падает с удалением от расположенной в центре черной дыры — а цвета уходят в красную область спектра. Кроме того, удалось измерить и размеры диска, показав, что они составляют 100−300 млрд км. Свет преодолеет это расстояние за день.

По пресс-релизу Hubble Space Telescope