«Джеймс Вебб» вперше напряму виміряв масу чорної діри в об’єкті з раннього Всесвіту, відомому як «маленька червона точка». Виявилося, що вже за 800 мільйонів років після Великого вибуху чорна діра накопичила масу в 50 мільйонів Сонць і переважала за масою свою галактику-господаря, зорі в якій мають масу лише у 20 мільйонів сонячних мас. Це підтвердило, що в молодому Всесвіті чорні діри могли рости швидше, ніж формувалися навколишні галактики. Дослідження опублікували в журналі Nature.
Що приховують «маленькі червоні точки» раннього Всесвіту?
«Маленькі червоні точки» належать до класу об’єктів раннього Всесвіту, виявлених лише нещодавно космічним телескопом «Джеймс Вебб», які характеризуються дуже червоним оптичним випромінюванням у поєднанні з яскравим ультрафіолетовим випромінюванням, яке свідчить про активне поглинання речовини надмасивною чорною дірою. Їхня природа довгий час залишалася дискусійною, адже частина моделей розглядала їх як молоді галактики з активними ядрами, інші — як об’єкти, де маси чорних дір могли бути суттєво переоцінені.
Щоб перевірити ці сценарії, астрономи дослідили квазар Abell 2744-QSO1 на червоному зміщенні z = 7, тобто в епоху приблизно за 700–800 мільйонів років після Великого вибуху. Спостереження стало можливим завдяки гравітаційному лінзуванню з боку скупчення галактик Abell 2744, яке підсилило та «розтягнуло» зображення далекого джерела, дозволивши детально дослідити його структуру. Науковці проаналізували, як рухається газ у цьому об’єкті, і відновили його швидкості в різних частинах. Виявилося, що газ обертається навколо центру дуже впорядковано так, як це відбувається під дією сильної гравітації компактного масивного об’єкта. Отримані результати показали аномально високе співвідношення маси чорної діри до маси галактики, що різко відрізняється від сучасних галактик.
Водночас отримані результати вперше дають пряме динамічне підтвердження природи «маленьких червоних точок» — що такі об’єкти справді містять надмасивні чорні діри, а не імітують їхні властивості через особливості випромінювання. Це підтримує сценарій випереджального росту чорних дір відносно їхніх галактик-господарів і допомагає пояснити появу надмасивних чорних дір у перші сотні мільйонів років космічної еволюції.
- Лише нещодавно астрономи підтвердили, що «маленькі червоні точки» дійсно є оточеними газом чорними дірами. А пізніше телескоп «Джеймс Вебб» виявив таку чорну діру, що утворилася вже за 570 мільйонів років після Великого вибуху.