Космический Гаргантюа: черная дыра поглощает материю в 40 раз быстрее, чем должна
Почти на пределе видимости с Земли астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру, обладающую совершенно необъяснимыми свойствами. Она «питается» в сорок раз быстрее, чем предписывает теоретический предел. Но, возможно, именно это сможет объяснить загадку сверхбыстрого роста чёрных дыр в ранней Вселенной.
О том, насколько активно аккреционный диск вокруг сверхплотного объекта теряет материю, свидетельствует его светимость. Количество излучения, которое может испустить такая система без потери равновесия, называется Пределом Эддингтона (а светимость, соответственно — критической или эддингтоновской). В случае некоторых черных дыр и нейтронных звезд, под воздействием чудовищной гравитации, этот предел может быть несколько превышен.
Но вплоть до открытия LID-568 никто не подозревал, что «несколько» может означать «в сорок раз». Эта сверхмассивная черная дыра (достаточно легкая для своего класса) была открыта примерно в 12,5 миллиардах световых лет от нас — сперва в рентгеновском диапазоне (при помощи обсерватории «Чандра»), а затем в инфракрасном, что стало возможным благодаря «Уэббу». При этом ученые столкнулись с целым рядом трудностей; возникли даже подозрения относительно правильности центровки новейшего телескопа.
В конечном итоге, однако, правильность наблюдений спектрографа интегрального поля NIRSpec была подтверждена, и перед учеными встала главная загадка: как светимость черной дыры может в четыре десятка раз превышать теоретически возможную? И более того: каким образом такой «обжора» мог сформироваться всего за 1,5 миллиарда лет, прошедших с Большого взрыва?
В качестве наиболее правдоподобной гипотезы астрофизики предложили следующую: большую часть своей массы LID-568 могла приобрести всего за один-единственный эпизод аккреции, прошедший с беспрецедентной интенсивностью. Такая скоростная трапеза, если она действительно возможна, может создать совершенно новое представление о первичных черных дырах — зародышах будущих гигантов, образовавшихся вскоре после зарождения Вселенной.
Таким образом, по мнению команды исследователей, может наконец-то разрешиться тайна появления в раннем космосе целой россыпи слишком массивных черных дыр. Теперь независимо от того, появились ли они в результате коллапса облаков газа или гибели сверхмассивных звезд, их рост уже не кажется столь невероятным. Правда, механизмы такого «экстремального питания» пока не установлены, и, по всей видимости, станут одной из главных целей будущих исследований.
