Космічний телескоп «Джеймс Вебб» виявив надмасивну чорну діру, яка сформувалася лише за 570 мільйонів років після Великого вибуху, і зараз активно зростає. Її маса оцінюється у 100 мільйонів сонячних мас, що робить її нетипово великою для такого раннього періоду розвитку Всесвіту. Це відкриття кидає виклик сучасним моделям формування чорних дір і галактик у ранньому Всесвіті. Результати опубліковані в журналі Nature Communications.
Де ховалася чорна діра?
У ранньому Всесвіті астрономи виявили велику кількість малих і надзвичайно віддалених галактик, які в інфрачервоному спектрі мали яскраво червоне забарвлення. Ці об’єкти назвали «маленькими червоними точками», і довгий час їхня природа залишалася загадкою. Одні астрономи вважали, що це активні ядра галактик, інші — що телескоп виявив рідкісні первинні зорі, які існували лише на початкових стадіях розвитку Всесвіту. Сучасні спектральні дані підтверджують першу гіпотезу — принаймні частина таких об’єктів справді є галактиками з активними надмасивними чорними дірами.
Особливу увагу вчених привернула галактика CANUCS-LRD-z8.6, яка існувала менш ніж за 600 мільйонів років після Великого вибуху. Телескоп «Джеймс Вебб» дозволив зафіксувати слабке світло цієї галактики та вивчити його спектральні характеристики. Аналіз показав, що газ у галактиці — сильно іонізований і швидко обертається навколо центрального ядра, що є типовою ознакою надмасивної чорної діри в процесі активного поглинання матерії. Подальші розрахунки дозволили оцінити масу чорної діри та зоряного населення галактики. Виявилося, що чорна діра розвивається швидше, ніж сама галактика.
Це відкриття є важливим для сучасної астрофізики, оскільки ставить під сумнів існуючі моделі формування галактик і чорних дір у ранньому Всесвіті. Воно демонструє, що надмасивні чорні діри могли формуватися і швидко рости навіть у відносно малих галактиках, що пояснює появу квазарів, тобто яскравих активних ядер галактик, у більш пізні періоди космічної історії. Подальші спостереження за допомогою телескопа «Джеймс Вебб» та радіотелескопів ALMA дозволять детальніше вивчити газ і пил у таких галактиках і поглибити наше розуміння ранньої еволюції чорних дір і галактик.
Що астрономи дізнавалися про чорні діри
🔴 Раніше науковці вже називали «маленькі червоні точки» чорними дірами, оточеними газом. На це вказав об’єкт, що утворився за 660 мільйонів років після Великого вибуху.
🪐 Чорні діри можуть ховатися не лише за «маленькими червоними точками»: існування крихітних чорних дір припустили всередині сонцеподібних зір і навіть планет розміром із Юпітер.
🕳 Також дослідники припускають, що прихованих чорних дір поблизу нашої галактики може бути удвічі більше за попередні оцінки.