«Джеймс Вебб» виявив гігантську чорну діру, яка сформувалася за 570 млн років після Великого вибуху

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.

Чорну діру з раннього Всесвіту знайшли в «маленькій червоній точці» CANUCS-LRD-z8.6. ESA/Webb, NASA & CSA, G. Rihtaršič (University of Ljubljana, FMF), R. Tripodi (University of Ljubljana, FMF)

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.