Колыбель для квазара. Астрономия.
Группа под руководством Шандора Фрея (Sandor Frey) из венгерского Института спутниковой геодезии (Satellite Geodetic Observatory) и Леонида Гурвица (Leonid Gurvits) из голландского Объединенного института радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (Joint Institute for VLBI in Europe, JIVE) в марте 2007 года изучила объект J142735+331241.
Больше года у астрономов ушло на обработку результатов и подготовку научной статьи.
Этот радиоквазар ученые знали и раньше: за год до работы Фрея и Гурвица у него удалось измерить красное смещение. Оно оказалось равным z=6,12. Это означает, что астрономы наблюдают самый далекий от нас радиоквазар. Сам он и окружающая его Вселенная очень молоды. Мы (а точнее, радиотелескопы) видим их менее чем через 1 млрд лет после Большого взрыва. Свет и радиоволны от J142735+331241 шли до Земли около 13 млрд лет.
Изучение «юноши» системой радиотелескопов, расположенных в Европе, Китае и Южной Африке и входящих в систему Европейской сети интерферометрии со сверхдлинной базой (European Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Network, или EVN), с очень высоким разрешением показало, что на самом деле это не единичный квазар, а двойная система, два радиоисточника, две формирующиеся сверхмассивные черные дыры на расстоянии 480 световых лет друг от друга.
Сам результат в общем нельзя назвать очень неожиданным. Такие параметры характерны для ранних радиоквазаров. Но J142735+331241 экстремально удален от Земли, что и привлекает к нему повышенное внимание. Теперь ученые точно могут сказать, что сверхмассивные черные дыры начали формироваться уже в первый миллиард лет существования Вселенной.
Кроме того, наблюдение такого «молодого» квазара отстоит так близко по времени к Большому взрыву, что уже расположено достаточно близко к загадочной эпохе реионизации, или, как любят говорить астрономы, к темным векам мироздания. Попробовать увидеть эту эпоху – это уже цель для будущих систем радиотелескопов. А пока что важность находки такого квазара один из авторов Леонид Гурвиц сравнил с открытием во время раскопок «Александрийского маяка в прекрасном эксплуатационном состоянии».
Эта работа – очень хороший пример того, как работает современная астрономия вообще и радиоастрономия в частности. А заодно пример возможностей современной радиоастрономии и просто технологий обработки данных.
Начнем с самой группы исследователей. Она традиционно международная. В нее входят четыре исследователя, которые представляют четыре научных учреждения из трех стран, при этом три автора из четырех представляют не одно учреждение, а последний автор – сразу три НИИ из Венгрии, Нидерландов и Японии.
Ученым удалось разделить два источника радиоизлучения, отстоящих друг от друга на 480 световых лет на расстоянии более 13 млрд световых лет от Земли. Это как если бы нам понадобилось увидеть отдельные свечки в полуметровом подсвечнике с расстояния 3 тыс. км. Такие результаты получить при помощи одного радиотелескопа уже невозможно. Для этого пришлось изучать данные, приходящие с десяти радиотелескопов в Европе и Азии. И центральному вычислительному центру системы пришлось обрабатывать данные потоком 10 Гбит/сек.
Это сопоставимо с заданием одновременно обработать и совместить потоковое видео, приходящее с 1000 воспроизводимых фильмов в DVD-качестве.
Как говорят специалисты, такие наблюдения и опыт работы современной радиоинтерферометрии со сверхдальними базами помогут в постройке и постановке первых целей в работе новых сверхбольших систем радиотелескопов типа Sqare Kilometre Array или LOFAR. В продолжение аналогии с маяком хочется заметить, что именно J142735+331241, по словам изучавших его астрономов, станет маяком для изучения эпохи реионизации.
Результаты наблюдений опубликованы в выпуске журнала Astronomy & Astrophysics от 5 июня.
Алексей Паевский
Фото: JIVE
http://www.akado.com/science/2008/06/09/quazaarbaby/