Свет, который шёл к нам больше 11 миллиардов лет, наконец пойман — и он рассказывает о временах, когда Вселенная только просыпалась после долгой тьмы. Международная группа учёных из Европейского института радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (JIVE) обнаружила самый удалённый из известных на сегодня квазаров. Расстояние до него столь огромно, что излучение преодолело более девяти десятых возраста мироздания, прежде чем достигло земных антенн.

Анатоль Франс однажды заметил, что философия и литература — это «Тысяча и одна ночь» Запада. Бесконечное повествование, где одна история рождает другую. Астрономия, пожалуй, следует тому же принципу: каждый новый объект в дальнем космосе — не просто точка на карте, а глава в саге о рождении всего сущего. И этот квазар обещает стать одной из самых захватывающих глав.

Что такое квазар и почему он не звезда

Для земного наблюдателя квазары выглядят как точечные источники света — почти неотличимые от обычных звёзд. Само название происходит от английского QUASAR — QUASi-stellAR radio source, «почти звёздный источник радиосигналов». Но природа у них совершенно иная. Сегодня астрофизики сходятся во мнении: квазар — это компактный диск материи, который вращается вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре молодой галактики. Падая в бездну, вещество разогревается до чудовищных температур и выбрасывает мощнейшее электромагнитное и световое излучение, видимое через пол-Вселенной.

Долгое время природа этих объектов оставалась загадкой. Лишь постепенно, с развитием радиоинтерферометрии, учёные смогли заглянуть в их сердце. И находка JIVE — прекрасный тому пример.

Двойное сердце древнего монстра

Открытый объект примечателен не только рекордной дистанцией. Он состоит из двух компонент, разнесённых примерно на 480 световых лет. Такая двойная структура, равно как и специфика излучаемого спектра, характерна для очень молодых квазаров — тех, что зажглись на заре формирования галактик. Мы видим эту систему такой, какой она была, когда Вселенной исполнилось меньше одной десятой её нынешнего возраста.

Цифры ошеломляют: более 11 миллиардов световых лет. Свет, зарегистрированный телескопами, отправился в путь, когда само пространство ещё не остыло после Большого взрыва, а привычных нам звёзд и планет не существовало в помине.

Путешествие к Тёмным векам

Согласно современным космологическим теориям, через 300 тысяч лет после Большого взрыва Вселенная была наполнена остывшим водородом и не излучала ничего. Этот мрачный период так и называют — Тёмные века. Он длился сотни миллионов лет, пока не началась Эпоха реионизации: процесс, в ходе которого первые объекты — галактики и квазары — своим излучением заново ионизировали нейтральный газ, сделав космос прозрачным.

Что послужило спусковым крючком? Какие именно источники разорвали тьму? Учёные надеются, что новый квазар поможет ответить на эти вопросы. Его излучение — своего рода ископаемый свет, донёсший информацию о межгалактической среде той эпохи. Анализируя спектр, можно понять, сколько нейтрального водорода встретилось фотонам на пути и как быстро шла реионизация. Недавно с помощью гравитационной линзы удалось разглядеть десять галактик из младенчества Вселенной, свет которых шёл 13 миллиардов лет, и их количество тоже проливает свет на эпоху реионизации.

Как поймать луч из прошлого

Открытие стало возможным благодаря уникальной европейской системе радиотелескопов, работающих по методу VLBI — радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой. Суть метода в том, что несколько антенн, разнесённых на тысячи километров, синхронно наблюдают один и тот же объект, а затем их данные объединяются. Это даёт угловое разрешение, сопоставимое с телескопом размером с целый континент. Без такой техники разглядеть детали квазара на краю видимой Вселенной было бы немыслимо.

Исследователи из JIVE и их коллеги по всему миру продолжают всматриваться в этот далёкий маяк. Каждый новый фотон, вырванный из бездны, — шаг к пониманию того, как возникли первые галактики, что зажгло квазары и почему Вселенная стала такой, какой мы её знаем. Вопросов пока больше, чем ответов, но именно это и делает астрономию сродни «Тысяче и одной ночи» — бесконечной историей, где за каждым открытием прячется новая загадка.