Наблюдения «Уэбба» указали на альтернативный путь возникновения черных дыр
Наука

Наблюдения «Уэбба» указали на альтернативный путь возникновения черных дыр

26 декабря 2023 года, 11:44

Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» предоставили в распоряжение ученых еще одно доказательство того, что первые черные дыры образовались не в результате коллапса звезд, а по причине схлопывания колоссальных облаков космического газа. К такому выводу пришла группа астрофизиков, получившая возможность понаблюдать за одним из старейших квазаров во Вселенной.

«Традиционный» путь эволюции черной дыры выглядит примерно следующим образом: смерть звезды, сжатие ее остатков в сингулярность, а затем — медленный рост по мере поглощения новых звезд, планет и газовых облаков. Но обнаружение сверхмассивных черных дыр возрастом более 13 миллиардов лет бросает вызов такой модели, ведь так скоро после Большого взрыва они бы попросту не успели вырасти.

Одним из таких открытий и стал UHZ-1 — ярчайший квазар, центром которого является огромная черная дыра возрастом 13,2 миллиарда лет. Это гигантское «чудовище» уже существовало, когда Вселенной было всего около 470 миллионов лет — то есть когда сами звезды еще только появлялись.

Команда во главе с астрономом из Йельского университета Приямвадой Натараджан в ходе своих наблюдений установили, что UHZ-1 — это даже не галактическое ядро в строгом смысле этого слова, а, скорее, молодая галактика, «приклеившаяся» к громадной черной дыре гораздо старше себя.

Сами обстоятельства существования UHZ-1 исключают возможность рождения из звезды. Так что доктору Натараджан и ее коллегам не оставалось ничего, кроме как предложить альтернативную версию: черная дыра является «детищем» титанического облака первичного космического газа.

Эти облака вполне могли распасться на тяжелые «ядра», и их было достаточно, чтобы дать толчок росту сверхмассивных галактик с черными дырами в центре. Такую модель Натарджан предложила еще в 2017 году, и с тех пор ей нашлось уже несколько подтверждений. Но последнее — самое убедительное.

«UHZ-1 предоставляет убедительные доказательства образования тяжелых начальных частиц в результате прямого коллапса в ранней Вселенной. … Она просто слишком большая, слишком ранняя. Это все равно, что заглянуть в класс детского сада и увидеть среди пятилетних детей одного весом 60 кг и ростом 180 сантиметров», — объяснила Натараджан.

С учеными согласились их коллеги из других учреждений. К примеру, специалист по черным дырам из Чикагского университета Дэниел Хольц отметил: «Прия обнаружила чрезвычайно интересную черную дыру, если все это правда».

Таким образом, ученые приблизились к гораздо более полному пониманию того, что происходило на заре Вселенной. А это неизбежно даст науке больше сведений о нашей собственной галактике, в частности тому, что в ней можно найти, и к чему готовиться, ведь она, по существу, ненамного моложе, чем UHZ-1.