Используя для наблюдений инструменты обсерватории Кека, группа астрономов во главе с Джозефом Хеннави из Института астрономии Макса Планка открыли первый в истории космических наблюдений четверной квазар — четыре весьма редких для Вселенной активные черные дыры, расположенные в тесном соседстве друг с другом.
Этот «квартет» находится внутри одной из наиболее массивных структур, открытых в далекой части Вселенной, и его окружает гигантская туманность, состоящая из холодного, плотного газа.
Так как вероятность обнаружения «квартета» квазаров, согласно современным теориям, оценивается примерно как один к десяти миллионам, то это новое открытие может привести к пересмотру моделей эволюции квазаров и формирования наиболее крупных космических структур.
Квазары представляют собой наименее продолжительную фазу эволюции галактики, характеризуемую падением материи на сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики.
На этом эволюционном этапе квазары становятся самыми яркими объектами во Вселенной, светясь в сотни раз ярче, чем все звезды их родительских галактик вместе взятые.
Однако эти суперяркие эпизоды длятся лишь «мгновения», по сравнению с общей продолжительностью существования галактик, а потому астрономы считают большой удачей обнаружение галактики, находящейся на этом коротком отрезке эволюционного пути. Отсюда становится понятно, почему квазары на небе встречаются крайне редко и чаще всего бывают разделены расстояниями в сотни миллионов световых лет.
И напрашивается вопрос, как же вдруг оказалась возможной эта удивительная находка астрономов: благодаря ли невероятному стечению обстоятельств, или же для неё имелись некие логические основания?
Такие основания могут быть обнаружены в необычных свойствах космического окружения «квартета». Эти четыре квазара окружены гигантской туманностью, состоящей из холодного, плотного газообразного водорода, который светится, переизлучая свет, идущий от квазаров. Кроме того, «квартет» вместе с окружающей его туманностью лежат в далеком уголке Вселенной, в котором находятся неожиданно большие количества материи — что делает его своего рода прообразом будущего скопления галактик.
Высокая плотность газа в этом галактическом протоскоплении повышает вероятность формирования в нем четверного квазара, но находится в противоречии с современными моделями формирования космических структур, рассчитываемыми на суперкомпьютерах, так как согласно этим моделям массивные объекты ранней Вселенной должны быть заполнены разреженным газом, имеющим температуры порядка 10 миллионов Кельвинов, в то время как газ, составляющий обнаруженную гигантскую туманность, в тысячи раз плотнее и холоднее.
Для разрешения этого противоречия может потребоваться пересмотр современных теорий формирования и эволюции галактик, считают исследователи.
Работа была опубликована в журнале Science.