Космічні телескопи «Джеймс Вебб» та «Габбл» допомогли астрономам вперше точно виміряти масу «сплячої» чорної діри в далекій галактиці — її оцінили в шість мільярдів мас Сонця. Це набагато більше, ніж очікували науковці для такої галактики, що свідчить про дуже швидке зростання чорних дір у ранньому Всесвіті. Дослідження опублікували в журналі Science.
Схема того, як проходження крізь масивне скупчення галактик збільшило зображення чорної діри з далекої галактики. Navid Marvi / Carnegie Science
Як вдалося «зважити» сплячу чорну діру?
Астрономи давно помітили, що розмір чорної діри пов’язаний із властивостями самої галактики, у центрі якої вона знаходиться. Але для дуже далеких галактик це важко перевірити, бо вони знаходяться настільки далеко, що їх світло слабке і розмите. Тому досі було незрозуміло, як саме поводилися чорні діри в ранньому Всесвіті — чи росли вони разом із галактиками, чи випереджали їх. У новому дослідженні вчені вивчили далеку галактику MRG-M0138, яку спостерігач із Землі бачить такою, якою вона була майже 10 мільярдів років тому.
Її світло було підсилене ефектом гравітаційного лінзування — коли масивне скупчення галактик своєю гравітацією викривляє потік світла й таким чином «збільшує» зображення далекого об’єкта. Це дало змогу астрономам детально розглянути рух зір у цій галактиці. За цими рухами можна зрозуміти, як розподілена маса всередині об’єкта, і зокрема, яка маса знаходиться в самому центрі. На додачу до неочікувано великої маси, виявилося, що зараз ця чорна діра майже не активна, тобто майже не поглинає матерію. Але її велика маса говорить про те, що в минулому вона, ймовірно, активно «живилася» газом і дуже швидко росла. Це відкриття показує, що у ранньому Всесвіті чорні діри могли рости швидше, ніж самі галактики. Це допомагає краще зрозуміти, як формувалися сучасні галактики та чому їхні центральні чорні діри такі масивні сьогодні.
Які незвичні чорні діри знаходили астрономи
🌟 В іншій галактиці на відстані 10 мільярдів світлових років від Землі астрономи зафіксували найпотужніший космічний спалах, спричинений тим, що чорна діра розірвала масивну зорю.
🕳 У карликовій галактиці, у якій астрономи очікували побачити велику кількість темної матерії, натомість виявили надмасивну чорну діру в центрі.
🛰 Космічний телескоп «Джеймс Вебб» розгледів чорну діру, сформовану вже за 700 мільйонів років після Великого вибуху, яка утворилася не через вибух зорі, а через колапс надщільних ділянок космосу.
