Астрономы нашли самую далекую черную дыру, которая появилась на заре Вселенной
Астрофизики обнаружили самую удаленную и древнюю черную дыру в истории наблюдений, причем на очень ранней стадии роста. Чтобы сделать это, ученым пришлось объединить усилия рентгеновской обсерватории «Чандра» и инфракрасного телескопа «Джеймс Уэбб». Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Сверхмассивная и стремительно растущая черная дыра находится в галактике, получившей название UHZ1. Изначально, после открытия рентгеновским телескопом, ее отнесли к скоплению Abell 2744 (в 3,5 миллиарда световых лет от нас, что не очень далеко). Однако наблюдения «Уэбба» показали, что скопление является лишь гравитационной линзой, а галактика находится гораздо дальше — на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет от Земли.
«Существуют физические ограничения на то, как быстро черные дыры могут расти после того, как они сформировались. Но те, которые рождаются более массивными, имеют преимущество — это все равно что посадить саженец дерева вместо крохотного семени», — отметил соавтор статьи Энди Голдинг из Принстонского университета.
Затем более чем двухнедельные наблюдения «Чандры» показали присутствие в галактике интенсивно излучающего перегретого газа — верного признака того, что «юная» черная дыра активно питается и растет. Ученые планируют использовать наблюдения для ответа на вопрос о том, как именно сверхмассивные черные дыры могут достигать таких колоссальных масс всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.
Но команда астрофизиков нашла убедительные доказательства того, что черная дыра в сердце UHZ1 родилась уже очень массивной. Сейчас же ее масса составляет от 10 до 100 миллионов Солнц — то есть столько же, сколько «весят» все звезды в окружающей галактике. Хотя обычно галактика-хозяин должна быть в тысячу тяжелее.
Все это согласуется с теоретическими прогнозами, сделанными в 2017 году физиком Приямвадой Натараджаном из Йельского университета. Он является сторонником первой версии — о газовых облаках как родоначальниках квазаров. «Мы думаем, что это лучшее из полученных на сегодняшний день доказательств того, что некоторые черные дыры образуются из массивных облаков газа», — прокомментировал Натараджан.
«Чандра» и другие рентгеновские телескопы, в том числе российский «Спектр-РГ», будут продолжать охоту за реликтами на окраинах нашей Вселенной — только так можно найти окончательные ответы на многие фундаментальные загадки космологии.
