Микролинзирование помогло обнаружить экзопланету малой массы

Международная группа астрономов составила описание новой экзопланеты MOA-2009-BLG-266Lb, которая всего в 10 раз превосходит Землю по массе.

Учёные действовали по не слишком распространённой методике гравитационного микролинзирования, которая позволяет обнаруживать маломассивные планеты на широких орбитах. Суть микролинзирования заключается в том, что гравитационное поле небесного тела, проходящего на фоне удалённой звезды, действует подобно линзе, заставляя характеристики излучения звезды изменяться несвойственным ей образом (светило «разгорается», а затем тускнеет). Длительность регистрируемого увеличения яркости связана с массой объекта, который находился между звездой и наблюдателем.

В нашем случае роль линзы выполняли звезда, удалённая на 3,04 ± 0,33 кпк от Земли, и её планета. Зарегистрировать микролинзирование помог 1,8-метровый телескоп новозеландской Университетской обсерватории на горе Джон, который управляется сотрудниками коллаборации Microlensing Observations in Astrophysics. Эти данные были объединены с результатами наблюдений на 12 других телескопах.



Маломассивная «каменистая» экзопланета, аналогичная MOA-2009-BLG-266Lb.

Как выяснилось, масса интересовавшей астрономов звезды составляет 0,56 ± 0,09 солнечной. Планета движется вокруг неё по орбите с большой полуосью в 3,2 (+1,9, –0,5) а. е., совершая один оборот за 7,6 (+7,7, –1,4) года.

Интересно, что MOA-2009-BLG-266Lb стала одной из первых маломассивных экзопланет, расположенных за «снеговой линией» — условной границей, которая проходит на таком расстоянии от светила, где температура допускает существование соединений водорода (воды, аммиака, метана) в виде твёрдых ледяных частиц. В Солнечной системе эта линия, прочерченная в 2,7 а. е. от звезды, отделяет планеты земной группы от газовых гигантов. Поскольку «материнская» звезда MOA-2009-BLG-266Lb примерно в два раза уступает Солнцу по массе, снеговая линия проходит на вдвое меньшем расстоянии от неё (~ 1,5 а. е.), совершенно точно уступающем большой полуоси орбиты. Присутствие ледяных частиц, заметим, способствует формированию протопланет, ускоряя этот процесс.

В солнечной короне отмечены сверхбыстрые волны

Американские гелиофизики зарегистрировали магнитозвуковые волны в солнечной короне, распространявшиеся со скоростью около 2 000 км/с.

Существование квазипериодических волн такого рода, зарождающихся при возмущении плазмы во время вспышек на Солнце, предсказано довольно давно. «Медленную» их разновидность космические обсерватории уже наблюдали, а запечатлеть «быстрые» не удавалось: телескопы просто не могли делать снимки в нужном темпе.

Новые наблюдения выполнил спутник SDO, запущенный в феврале прошлого года. На его борту установлена сборка из четырёх телескопов, фотографирующих атмосферу Солнца в десяти разных диапазонах длин волн. Центры семи каналов попадают в дальнюю ультрафиолетовую область спектра, охватывая эффективные температуры, соответствующие верхней хромосфере и короне. «Аппаратура SDO имеет высокое временнóе и пространственное разрешение, что и позволило нам рассмотреть «быстрые» волны, — говорит руководитель исследования Вэй Лю (Wei Liu). — Его телескопы снимают корону каждые 12 секунд с выдержкой в 0,1–2 с».



Слева вверху показан снимок Солнца на длине волны в 171 Å с отмеченными на нём воронкой и замкнутой петлёй, в которых распространяются «быстрые» волны. Справа находится фотография, сделанная на длине волны в 1 600 Å. Цифрами обозначены вспышечные ленты и флоккул — яркая область в хромосфере. В середине даны две фотографии, обработанные так, чтобы выявить волновые фронты в воронке; выделенные белым пунктиром квадратные области показаны в нижнем ряду. Здесь изображения были отредактированы с помощью фильтра, настроенного на период в 69 с и длину волны в 110 000 км. (Иллюстрация авторов работы.)


Подходящие вспышка и выброс коронального вещества были отмечены SDO первого августа прошлого года. Вызванные этими событиями волны, напоминающие круги на воде, которые расходятся от брошенного камня, распространялись от «ядра» вспышки в воронке, образованной корональными петлями. Период волн составлял 30–200 секунд, а длина — 100–200 тысяч километров. «Такие параметры хорошо согласуются с теоретическими расчётами и воспроизводятся в точных компьютерных моделях», — утверждает другой участник работ Леон Офман (Leon Ofman).

Аналогичные волны распространялись в отмеченных на рисунке выше замкнутых петлях, соединяющих две вспышечные ленты.

Комета Hartley 2 оказалась гиперактивной

НАСА опубликовало результаты исследования кометы Hartley 2, ведущей себя, как выяснилось, весьма экстраординарно. В роли сборщика информации выступила межпланетная станция Deep Impact, пролетевшая неподалёку от небесного тела 4 ноября 2010 года.



Hartley 2 с расстояния 700 км (фото NASA / JPL-Caltech / UMD).

Deep Impact запустили в январе 2005-го; через полгода станция уже «была свободна», так как к тому моменту провела бомбардировку кометы 9P/Темпеля зондом-болванкой, дабы можно было изучить её состав. Но, поскольку аппарат оставался дееспособным, Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) дала ему ещё одно задание: приблизиться к небольшой комете 103P/Hartley (Hartley 2). Миссия получила название EPOXI.

Объект вытянутой формы имеет длину 2 км и диаметр 1,2–1,6 км. Пройдя от него в 694 км, Deep Impact обнаружил, что выбросы водяного пара и реактивных струй углекислого газа являются мощными, но неравномерными.

На концах кометы струи двуокиси углерода наиболее заметны (особенно в её меньшей части), а в самой узкой срединной части их почти нет. Зато в центре активно извергается водяной пар, в который перерабатывается лёд под действием Солнца. Он выбрасывается вместе с углекислым газом, который также хранится в замороженном состоянии.

Hartley 2 и вращается весьма необычно: комета оборачивается вокруг основной оси и одновременно кувыркается в других плоскостях. Ещё одна интересная особенность: Hartley 2 испещрена яркими «наростами» высотой около 50 м и диаметром примерно 80 м — областями, которые в 2–3 раза лучше остальной поверхности отражают солнечный свет.

Ведущий исследователь проекта Майк А’Хирн из Мэрилендского университета в Колледж-Парке очень доволен: он и его коллеги впервые увидели вблизи комету с такой удивительной активностью. По его словам, существует отдельный класс таких комет либо имеются промежуточные варианты между ними и «нормальным» большинством.

Подробный отчёт об EPOXI опубликован в журнале Science.

Аппарат НАСА подтверждает и опровергает гипотезы относительно Меркурия

Учёные НАСА подвели первые итоги работы космического аппарата MESSENGER на орбите Меркурия.

Зонд находится там с 18 марта. За три месяца получены десятки тысяч изображений поверхности планеты. Это первые снимки Меркурия в приличном разрешении.

Кроме того, корабль выполнил многочисленные измерения химического состава, магнитного поля и начал топографирование планеты. «Впервые мы будем иметь глобальный обзор природы и внутренних механизмов Меркурия, — говорит главный исследователь проекта MESSENGER Шон Соломон из Института Карнеги. — Многие старые идеи отбрасываются, свежие наблюдения приводят к новому пониманию. Основная миссия продлится ещё три года, так что будет немало сюрпризов».



Изображения кратера Дега, полученные аппаратами «Маринер-10» (слева) и MESSENGER (справа). Последнее имеет разрешение 90 м на пиксел. (Здесь и ниже изображения NASA / Johns Hopkins University / Carnegie Institution of Washington.)

Вот один из них. Пролётные изображения Меркурия показали яркие пятнистые отложения на дне ряда кратеров. Без снимков в высоком разрешении понять, что это такое, учёные не могли. Теперь выяснилось, что это скопления лишённых гребня ям неправильной формы от нескольких сотен метров до нескольких километров в диаметре. Зачастую они окружены диффузным гало, состоящим из материала с более высокой светоотражающей способностью, и находятся на центральных пиках, кольцевых пиках и краях кратеров.

«Ничего подобного мы ещё не видели, — отмечает Бретт Деневи из Университета Джонса Хопкинса. — Их происхождение пока только обсуждается. Они кажутся относительно молодыми и намекают на более высокую концентрацию летучих соединений в коре Меркурия, чем считалось».

Один из двух инструментов, предназначенных для измерения концентрации ключевых химических элементов на Меркурии, тоже сделал несколько важных открытий. Оказалось, что в среднем поверхность Меркурия сильно отличается по составу от лунной. Наблюдения показали значительное количество серы, подтвердив данные наземных телескопов о наличии сульфидных минералов. Это позволяет предположить, что оригинальные строительные блоки, из которых создавался Меркурий, возможно, были менее окисленными, чем те, что сформировали другие планеты земной группы. Кроме того, это намёк на то, что серосодержащие газы, возможно, способствовали в прошлом активной вулканической деятельности на Меркурии.

Исследование состава поверхности опровергло две основные гипотезы, объяснявшие тот факт, что Меркурий приобрёл столь высокую плотность и огромное металлическое ядро, составляющее две трети его массы. Одна из них гласила, что на раннем этапе существования планеты Солнце испарило часть её пород. Если бы это действительно произошло, летучие элементы (например, калий) тоже покинули бы поверхность Меркурия, однако MESSENGER показал, что это не так. Другая постулировала, что строительные блоки с высокой плотностью и высоким содержанием металлов были притянуты ближе к Солнцу и приняли участие в формировании Меркурия. И эта модель отставлена в сторону, хотя в деталях ещё может оказаться верной.

Данные заставляют предположить, что Меркурий потерял свои внешние слои при столкновении с другим небесным телом. Эта гипотеза сейчас выглядит самой правдоподобной.



Фотомозаика северных равнин Меркурия.

Топографические данные северного полушария планеты выявили крупномасштабные геологические образования. Северная полярная область в основном расположена на низких высотах, в то время как общий диапазон разведанных топографических высот превышает 9 км.

Два десятилетия назад наземное радиолокационное наблюдение показало наличие отложений, которые могут состоять из водного и других льдов, находящихся на дне постоянно затенённых кратеров в районе полюсов. MESSENGER пока только проверяет эту гипотезу применительно к северному полюсу. Судя по предварительным данным, местные кратеры достаточно глубоки, чтобы теория подтвердилась.

Решена ещё одна загадка. Во время трёх первых облётов Меркурия в 1974 году аппарат «Маринер-10» обнаружил вспышки частиц высокой энергии в магнитосфере. В общей сложности было зарегистрировано четыре всплеска. В 2008 и 2009 годах MESSENGER не заметил ничего подобного. И лишь выйдя на почти полярную орбиту, зонд всё-таки подтвердил существование вспышек. Данные говорят о том, что они являются результатом взаимодействия магнитного поля планеты с солнечным ветром.

Продолжая разговор о магнитном поле, нельзя не упомянуть о следующем сюрпризе. Из четырёх планет земной группы только Земля и Меркурий могут похвастаться сильными магнитными полями. Поэтому учёные думали, что магнитное поле Меркурия — всего лишь мини-копия того, что есть на Земле. Как бы не так! Магнитное поле Меркурия в северном полушарии сильнее, чем в южном. Магнитный экватор планеты находится в 480 км к северу от географического.

Известна только одна планета с такой асимметрией — Сатурн, но его магнитный экватор смещён всего на 0,06 радиуса, тогда как меркурианский — на 0,2. Наблюдения показывают, что асимметрия возникает где-то на границе между внешним ядром и мантией, то есть там, где поле, собственно говоря, и создаётся.

Обнаружены следы поглощения звезды чёрной дырой

Вспышка, зарегистрированная орбитальной обсерваторией НАСА Swift 28 марта, оказалась следствием поглощения звезды чёрной дырой.

Об этой вспышке в созвездии Дракона, изначально классифицированной как длинный гамма-всплеск (gamma-ray burst, GRB) 110328A, мы рассказывали два месяца назад. Уже тогда было понятно, что астрономам посчастливилось увидеть нечто необычное: GRB 110328A имел очень высокую и быстро изменявшуюся рентгеновскую яркость. По предположению теоретиков, причиной вспышки стал не гравитационный коллапс массивной звезды, который рождает «типовые» длинные гамма-всплески, а приливное разрушение светила, проходившего рядом с чёрной дырой.

Авторы двух новых статей, которые опубликует журнал Science, собрали экспериментальные свидетельства в пользу этой гипотезы. Наблюдения Sw 1644+57 (поскольку старое наименование вспышки — GRB 110328A — соответствует обозначениям тривиальных гамма-всплесков, его заменили другим) охватили практически весь спектр, и перечислять все задействованные в них космические и наземные телескопы просто бессмысленно. Мы отметим только самые известные и крупные: в оптическом диапазоне Sw 1644+57 исследовали «Джемини-север» и Кек I, в инфракрасном — PAIRITEL, Инфракрасный телескоп Соединённого Королевства и «Хаббл», в рентгеновском — «Чандра», в радиодиапазоне — массив VLBA.

Сначала учёные доказали, что Sw 1644+57 действительно отличается от гамма-всплеска, выделив существенные расхождения в их характеристиках. Наиболее важной особенностью вспышки была признана длительность гамма-излучения, которое у обычного длинного GRB вызывается аккрецией вещества разрушенной звезды на компактный объект, сформировавшийся в результате коллапса, и продолжается 1–10 с; в нашем случае схема обнаружения Swift успела среагировать на излучение Sw 1644+57 целых четыре раза за 48 часов. Странный вид имеет и рентгеновское (0,3–10 кэВ) послесвечение Sw 1644+57, терявшей яркость в этом диапазоне заметно медленнее, чем все известные
GRB.

Косвенным свидетельством того, что вспышка не относится к гамма-всплескам, можно назвать и её расположение: она находится в центральной области галактики, находящейся на красном смещении z = 0,354 (эта величина отвечает удалению в 3,9 млрд световых лет). Длинные GRB, совпадающие по расположению с ядрами галактик, встречаются очень редко.

Продолжительность излучения и близость к центру галактики заставляют вспомнить о другой возможной причине появления Sw 1644+57 — активности чёрной дыры. Действительно, астрономам известно немало примеров активных ядер галактик, которые содержат сверхмассивные чёрные дыры и становятся мощными источниками излучения. Самыми яркими — и, что важно, способными к наиболее резким изменениям яркости — считаются блазары, отличающиеся от остальных активных ядер тем, что один из их джетов (противоположно направленных струй вещества, зарождающихся у аккреционного диска чёрной дыры) смотрит в сторону Земли.

Однако рентгеновская светимость Sw 1644+57 слишком велика даже для блазаров, тогда как в оптическом и инфракрасном диапазонах вспышка заметно уступает им по яркости. Кроме того, характеристики излучения Sw 1644+57 изменяются с очень высокой скоростью, недоступной блазарам.



Разрушение звезды, которая подошла к чёрной дыре, и следующее за этим образование джетов (иллюстрация University of Warwick / Mark A. Garlick).

м, что Sw 1644+57 связана с чёрной дырой, показалась учёным самой перспективной. Во-первых, на это указывает уже упомянутое нами расположение вспышки. Во-вторых, соответствующий ей радиоисточник компактен, и диаметр той области, в которой зарождается излучение, не должен превышать 5 пк, что согласуется с предположением астрономов. В-третьих, наблюдаемый спектр Sw 1644+57 в целом напоминает спектр блазара и достаточно хорошо моделируется с учётом двух компонентов, характерных для излучения активных ядер. Этими компонентами служат синхротронное излучение, испускаемое заряженными частицами, которые движутся по искривлённым магнитным полем траекториям с релятивистскими скоростями, и процесс обратного комптоновского рассеяния фотонов на ультрарелятивистских электронах, приводящий к увеличению энергии квантов света.

Рассмотрев всю доступную информацию, авторы пришли к выводу о том, что источник Sw 1644+57 представляет собой уменьшенный вариант блазара, ранее не проявлявшего активности и «вспыхнувшего» только потому, что с ним сблизилась звезда. Масса чёрных дыр в обычных блазарах составляет 10^8–10^9 солнечной, но в нашем случае дыра должна быть на два порядка более лёгкой.

Если гипотеза верна, Sw 1644+57 будет постепенно тускнеть, и вспышка больше никогда не повторится.

Космический телескоп CoRoT открыл десять новых экзопланет

На проходящей в Марселе (Франция) конференции, посвящённой космическому телескопу CoRoT, были обнародованы данные о десяти новых экзопланетах.



Телескоп CoRoT в представлении художника (иллюстрация D. Ducros).

Общее число планет, обнаруженных 27-сантиметровым телескопом с момента запуска в декабре 2006 года, достигло 26. Существование этих объектов, заметим, подтверждено наблюдениями с Земли; кандидатов в экзопланеты, которые дожидаются проверки, CoRoT отыскал на порядок больше.

В представленный список ранее неизвестных небесных тел входят семь «горячих Юпитеров», объект, несколько уступающий по размерам Сатурну, и пара планет (CoRoT-24b и CoRoT-24c), которые обращаются вокруг одной и той же звезды. «Первый элемент этой двойной системы в три раза превосходит Землю по радиусу и совершает оборот вокруг светила за 5,1 дня, а радиус его более крупного компаньона, год на котором продолжается 11,8 дня, составляет 4,8 земного, — рассказывает участница CoRoT Сьюзан Эйгрейн (Suzanne Aigrain), преподаватель Оксфордского университета. — Отсюда следует, что обе планеты близки по размерам к Нептуну. Оценить состав их вещества мы пока не можем, поскольку нам известны только верхние границы массы обоих тел». Остаётся добавить, что CoRoT-24b и CoRoT-24c удалены от нас примерно на 4 400 световых лет.

CoRoT-22b, радиус которой составляет 0,74 сатурнианского, расположена ещё ближе, в двух тысячах световых лет от Земли. На один полный оборот по орбите у этой планеты уходит около десяти дней. «Здесь мы тоже сумели определить только верхний предел массы, — комментирует г-жа Эйгрейн. — Но плотность CoRoT-22b в любом случае не будет существенно превышать юпитерианскую».

В подгруппе новых «горячих Юпитеров» выделяются экзопланеты CoRoT-17b и CoRoT-18b. Последняя интересна тем, что её звезда очень молода и образовалась лишь 600 млн лет назад. Радиус CoRoT-18b составляет 1,4 юпитерианского, а по массе она превосходит Юпитер сразу в три с половиной раза. Несложно рассчитать, что планета имеет высокую плотность.

CoRoT-17b, напротив, связана с пожилой звездой главной последовательности, возраст которой равен 10,7 ± 1,0 млрд лет. Один круг по орбите планета, практически идеально соответствующая Юпитеру по радиусу, но заметно более массивная, чем наш газовый гигант, проходит за 3,8 дня.

Остальные «горячие Юпитеры» не слишком примечательны, однако некоторые необычные характеристики можно отыскать и у них. CoRoT-16b, к примеру, движется по 5,3-дневной орбите вокруг «состаренного» до шести миллиардов лет аналога нашего Солнца, причём её орбита имеет вытянутую форму, что нехарактерно для планеты, подходящей так близко к светилу. Вытянутая орбита отмечена и у экзопланеты CoRoT-20b, которая отличается плотностью, в два раза превосходящей марсианскую, что очень необычно для газового гиганта.

CoRoT-19b, радиус которой равен 1,5 юпитерианского, сильно уступает по удельной массе даже Сатурну, наименее плотному гиганту в Солнечной системе. Отличительной чертой экзопланеты CoRoT-21b называют то, что она обращается вокруг очень тусклой звезды. Чтобы определить массу CoRoT-21b (2,5 юпитерианской), астрономам пришлось проводить наблюдения с использованием огромного 10-метрового телескопа Обсерватории им. Кека.

В затменной двойной системе, возможно, обнаружена пара экзопланет

Исследователи из США, ЮАР и Великобритании сообщили о том, что в двойной системе UZ Печи, возможно, находится пара гигантских планет.

В UZ Печи входят белый и красный карлики, расположенные очень близко друг от друга (вся система могла бы уместиться в объёме Солнца). Вещество, перетекающее от красного карлика к компаньону, нагревается и становится источником рентгеновского излучения, которое и было обнаружено в 1980-х годах спутником EXOSAT. Через некоторое время астрономы зарегистрировали затмения в системе и определили орбитальный период, равный 126,5 минуты.



Вид UZ Печи с гипотетическими планетами (иллюстрация SAAO).

Наблюдения UZ Печи растянулись на десять лет, а извлечённые астрономами из архивов и научной литературы данные расширили этот интервал примерно до 27 лет. В изучении двойной успели поучаствовать самые разные наземные и космические телескопы («Хаббл», ROSAT, Swift, XMM-Newton и «Большой южноафриканский телескоп»).

Обработка массива собранной информации показала, что затмения в UZ Печи иногда наступают «слишком рано» или «слишком поздно». Эти периодические колебания хорошо моделируются в предположении о том, что вокруг звёзд UZ Печи движется пара гигантских экзопланет с минимальными массами в 6,3 и 7,7 юпитерианской. На один оборот по орбите у них должно уходить 16 лет и 5,25 года соответственно.

Впрочем, исключить другие объяснения наблюдаемых колебаний авторам не удалось. Окончательный вывод можно будет сделать только по результатам новых длительных наблюдений.

Препринт статьи, посвящённой возможным планетам в системе UZ Печи, можно скачать с сайта arXiv.

Чёрные дыры активно развивались в молодых галактиках

Американские астрономы представили экспериментальные свидетельства того, что чёрные дыры быстро росли вместе с галактиками в молодой Вселенной.

В некоторых квазарах, существовавших менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, ранее уже находили чёрные дыры с массой, превышающей 10^9 солнечных. Однако эти одиночные объекты не давали полного представления о развитии первых чёрных дыр во Вселенной; чтобы составить общую картину, авторы рассмотрели большую выборку галактик на красном смещении z = 6–8. Если перевести смещение во временные единицы, получим, что галактики представляются нам такими, какими они были через 0,95–0,7 млрд лет после Большого взрыва.

Свидетельством аккреции и роста чёрных дыр считается рентгеновское излучение, которое обнаруживала космическая обсерватория «Чандра». Экспериментальной основой работы стали продолжительные наблюдения двух участков неба: Chandra Deep Field South (CDF-S) в созвездии Печи и Chandra Deep Field North (CDF-N) в Большой Медведице. На изучение CDF-S «Чандра» потратила около четырёх миллионов секунд (более шести недель), а CDF-N просматривался «всего» два миллиона секунд.

Те же участки в оптическом и инфракрасном диапазонах наблюдал «Хаббл», по данным которого были отобраны кандидаты в молодые галактики. В пределах CDF-S учёные отыскали 371 объект на z ~ 6, 66 кандидатов на z ~ 7 и ещё 47 — на z ~ 8. К этой группе затем добавили 151 галактику на z ~ 6, найденную в площади CDF-N.



Вверху слева находится полный рентгеновский вид CDF-S, а справа — его часть, совмещённая с данными «Хаббла». В нижней части рисунка кружками отмечено несколько кандидатов в молодые галактики. Справа показаны результаты сложения рентгеновских данных по отдельным удалённым источникам: сверху — для области 2–8 кэВ, снизу — для интервала 0,5–2 кэВ. (Иллюстрация НАСА / CXC / U. Hawaii / E. Treister et al; НАСА / STScI / UC Santa Cruz / G. Illingworth et al; НАСА / STScI / S. Beckwith et al.)


Ни одну из отобранных галактик «Чандра» не зарегистрировала, и астрономам пришлось складывать результаты наблюдений отдельных источников. Эту процедуру выполнили для 197 кандидатов в молодые галактики на z ~ 6, причём 151 объект взяли с CDF-S, а оставшиеся 46 — с CDF-N. Несложно рассчитать, что сложение даёт общую длительность экспозиции в 7•10^8 с (около 23 лет).
Суммарное количество отсчётов определялось для каждого из двух соседних энергетических интервалов (0,5–2 кэВ и 2–8 кэВ), в которых работала «Чандра». Как оказалось, сложение позволяет выделить чёткий сигнал в обоих случаях; в нижнем энергетическом диапазоне на один источник приходится (3,40 ± 0,68)•10^–7 отсчёта в секунду, что соответствует потоку излучения в 2,3•10^–18 эрг/(см2•с), а в верхнем — (8,8 ± 1,3)•10^–7 отсчёта в секунду и 2,1•10^–17 эрг/(см2•с). Аналогичные расчёты провели для источников на z ~ 7 и z ~ 8, но здесь действительно значимый сигнал обнаружен не был.

При экстраполяции этих результатов на всю площадь неба можно вычислить, что в молодой Вселенной находилось как минимум 30 миллионов сверхмассивных чёрных дыр. «В современной Вселенной чёрные дыры и галактики растут параллельно, — замечает участница исследования Приямвада Натараджан (Priyamvada Natarajan) из Йельского университета. — Теперь мы доказали, что их взаимовыгодное сотрудничество развивалось с древних времён».

Наблюдения «Чандры» также помогли решить вопрос о том, какую роль сыграли чёрные дыры в «просветлении» молодой Вселенной — устранении (ионизации) заполнявшего её нейтрального водорода. Этот процесс, называемый реионизацией, разворачивался под действием ультрафиолета. Если снова взглянуть на приведённые выше оценки потока рентгеновского излучения в двух энергетических диапазонах, можно заметить, что значение для 2–8 кэВ почти в десять раз превосходит величину, рассчитанную для 0,5–2 кэВ. Это свидетельствует о маскировке чёрных дыр газом и пылью, эффективно поглощающими во всех диапазонах, кроме высокоэнергетичного рентгеновского. Следовательно, мощными источниками ультрафиолета молодые чёрные дыры быть не могли, а проводили реионизацию первые звёзды Вселенной.



Растущая сверхмассивная чёрная дыра в молодой галактике. Дыра скрывается пылью и газом, но высокоэнергетичное рентгеновское излучение преодолевает этот барьер. (Иллюстрация НАСА / CXC / M. Weiss.)



Эволюция Вселенной со времён Большого взрыва (иллюстрация НАСА / CXC / M. Weiss).