Космическая линза показала, как устроен квазар экспресс

Оригинал: "Joining forces: 30 years of optical monitoring of the Einstein Cross"
arXiv:2604.09160 · 2026-04-10 · CC BY 4.0 · 1 мин
Четыре изображения одного квазара мерцают по-разному, и это выдаёт размер его светящейся области.

Далекий квазар выглядит как четыре огонька, сложенные крестом. Так его показывает гравитация галактики, лежащей на луче зрения: она работает как неровное стекло и размножает изображение. Каждый огонёк — это один и тот же объект, но свет от него идёт разными путями. Поэтому, когда квазар вспыхивает, четыре картинки откликаются не одновременно и не одинаково.

Астрономы собрали наблюдения за 25 лет с телескопов в обоих полушариях. Они придумали, как точнее вычитать свет самой галактики-линзы, чтобы не мешал. Получились очень чистые графики блеска для каждого из четырёх изображений. По этим графикам видно, что мерцание вызвано не только самой линзой, но и звёздами внутри неё — они действуют как маленькие дополнительные линзы.

Каждая звезда в галактике-линзе — крошечное увеличительное стекло. Когда такая звезда проходит перед квазаром, его свет на мгновение усиливается.

Из этого мерцания удалось вытащить главное: размер светящейся области квазара. В синем свете она оказалась около 10 световых дней в поперечнике — это как расстояние от Солнца до облака Оорта. А в красном свете область заметно больше. Чем длиннее волна, тем шире источник. Рост идёт почти линейно: красный источник примерно вдвое больше синего.

Такой результат — прямое доказательство того, что квазар не точка. Это диск раскалённого газа вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Внутренние, более горячие части диска светят в синем и ультрафиолете, а внешние, прохладные — в красном. Поэтому размер растёт с длиной волны. Теперь модели, описывающие свечение квазаров, получили жёсткую проверку: они должны воспроизводить именно такое соотношение размеров.

Свет от квазара шёл до нас около 8 миллиардов лет — больше половины возраста Вселенной.

В фильме «Интерстеллар» герои видят похожее явление: чёрная дыра Гаргантюа искажает свет аккреционного диска, создавая несколько изображений.

Учёные
Fritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip ThorneRainer Weiss
Понятия
зонд Эйнштейна сильное линзирование микролинзирование телескоп Эйнштейна наблюдаемая вселенная кривая блеска видимый свет лес лайман-альфа моделирование гравитационного линзирования ультрафиолетовый лазер сверхсветящийся рентгеновский источник уравнение Эйнштейна для фотоэффекта радиус Шварцшильда гравитационное микролинзирование квазидвухлетняя осцилляция обратный фемтобарн инфракрасный лазер красные источники JWST мири космическое расстояние