Физика и условия наблюдения
Квазар — это галактика, в центре которой сверхмассивная чёрная дыра аккрецирует окружающий газ и пыль. Скорости вещества на внутренних орбитах измеряются долями скорости света. Трение в аккреционном диске и гравитационное сжатие разогревают материал до миллионов градусов. Полная светимость такого объекта превышает суммарную светимость всех звёзд родительской галактики — это прямое следствие массы чёрной дыры и темпа аккреции, а не особого механизма излучения.
Главная трудность при поиске таких объектов на ранних эпохах — инструментальная. На больших красных смещениях поток от источника мал, а спектр трудно отличить от обычного звёздного излучения. Euclid снимает это ограничение сочетанием широкого поля зрения и высокой угловой чувствительности. Из 31 найденного квазара 12 относятся к первым 770 миллионам лет Вселенной, ещё два — к первым 670 миллионам. Свет от самых ранних объектов шёл до Земли около 13 миллиардов лет. Возраст Вселенной в момент их формирования составлял порядка 5% от нынешнего.
Рамка миссии
Euclid решает более широкую задачу — построение трёхмерной карты распределения миллиардов галактик для уточнения природы тёмной энергии, описывающей ускоряющееся расширение Вселенной. Квазары здесь побочный, но ценный продукт обзора: яркие маркеры для калибровки фотометрии и проверки моделей формирования первых сверхмассивных чёрных дыр. Данные напрямую повлияют на программу будущего космического телескопа NASA Nancy Grace Roman, который обеспечит более глубокие наблюдения тёмной энергии. Находка — входной параметр для следующего поколения обзоров, а не самостоятельное открытие в изоляции.
Что отслеживать
Ценность каталога определят три параметра. Первый — точность определения масс чёрных дыр по спектральным линиям. Второй — данные о составе и плотности газа в окрестности объектов. Третий — статистика светимости как функция красного смещения для всей выборки. Без этих измерений каталог остаётся перечнем точек, а не калибровкой для моделей роста первых чёрных дыр. Выборка из 31