Астрономы обнаружили самую раннюю черную дыру во Вселенной
Астрономы обнаружили самую раннюю и далекую из подтвержденных черных дыр, которая существовала всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва. Галактика, где она расположена, относится к загадочному классу «маленьких красных точек», и ее изучение может пролить свет на эволюцию Вселенной.
Открытие сделала международная группа астрономов под руководством исследователей из Техасского университета. Найденная ими черная дыра расположена в галактике CAPERS-LRD-z9. «Несмотря на то, что астрономы нашли несколько более отдаленных кандидатов, им еще предстоит обнаружить отчетливую спектроскопическую сигнатуру, связанную с черной дырой», — сказал Стивен Финкельштейн, директор Центра космических рубежей Техасского университета. В то же время изученный объект подтвержден таким способом.
Спектроскопический метод позволяет разложить свет на составляющие его волны и выявить уникальные «отпечатки» быстро движущегося газа, вращающегося вокруг черной дыры. Из-за эффекта Доплера свет от газа, удаляющегося от наблюдателя, смещается в красную область спектра, а от приближающегося — в синюю. Лишь немногие объекты создают подобный сигнал, и наблюдаемая галактика — один из них.
Полученные результаты стали возможными благодаря космическому телескопу «Джеймс Уэбб». Изначально CAPERS-LRD-z9 казалась лишь тусклой точкой на снимках, но дальнейший анализ показал, что она относится к новому классу галактик — так называемым «маленьким красным точкам». Эти компактные, необычно яркие объекты существовали лишь в первые 1,5 млрд лет после Большого взрыва. Открытие черной дыры в далекой галактике помогает объяснить природу их загадочной яркости.
Обычно такое свечение связывают с обилием звезд, но в столь раннюю эпоху звездообразование еще не могло достичь крупных масштабов. Альтернативным объяснением может быть активность сверхмассивных черных дыр, которые, поглощая материю, разогревали ее до колоссальных температур, порождая мощное излучение.
Другой загадкой остается красный цвет этих галактик. Ученые предполагают, что он может быть связан с плотными облаками газа, окружающими черную дыру, которые при прохождении через нее искажают излучение в более красную сторону при наблюдении в определенных длинах волн.
Но самое удивительное — масса этой черной дыры. Она оценивается в 300 млн солнечных — вдвое меньше, чем у всех звезд в ее галактике. Даже среди сверхмассивных черных дыр она особенно гигантская. Обнаружение такой массивной черной дыры на столь раннем этапе развития Вселенной дает астрономам ценную возможность изучить, как развивались эти объекты.
«Это добавляет все больше доказательств тому, что ранние черные дыры росли гораздо быстрее, чем мы считали возможным. Или же они изначально были гораздо массивнее, чем предсказывают наши модели», — подчеркивает Финкельштейн. Ученые планируют продолжить наблюдения за CAPERS-LRD-z9 с помощью «Уэбба», чтобы получить больше деталей. «Для нас это хороший тестовый объект», — подчеркивают исследователи.
Ранее астрономы с помощью «Уэбба» обнаружили галактику, визуально напоминающую символ бесконечности. Внутри нее находится целых три активных черных дыры. Самая загадочная из них, предположительно, сформировалась сразу из гигантского газового облака, а не в результате гибели звезды, как это происходит обычно.
Самое популярное
