Бросает вызов теории: астрономы обнаружили самую раннюю черную дыру во Вселенной

Фото: phys.org

Ученые с помощью космического телескопа Уэбб обнаружили сверхмассивную черную дыру, существующую на заре истории космоса. Эта черная дыра дает возможность понять, каким образом формировались очень массивные поглотители материи, когда согласно текущим моделям, у них не было для этого возможности.  

Астрономы обнаружили самую раннюю, а значит и самую далекую подтвержденную сверхмассивную черную дыру во Вселенной. Она находится в центре галактики CAPERS-LRD-z9 и существовала уже через 500 млн лет после Большого взрыва, то есть через 13,3 млрд лет после рождения Вселенной. Масса черной дыры в 300 млн раз больше, чем у Солнца. Изучение этой черной дыры поможет понять, каким образом сформировались эти космические монстры в тот период истории Вселенной, когда у них, согласно нынешним моделям, не было для этого условий. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, пишет Phys.

Самая ранняя и далека черная дыра во Вселенной

Ранее ученые обнаружили несколько кандидатов на звание самой ранней и далекой черной дыры во Вселенной. Но точных доказательств этому пока не было получено. В то же время сверхмассивная черная дыра в галактике CAPERS-LRD-z9 подтверждена, как самый ранний и далекий пожиратель материи во Вселенной.

С помощью космического телескопа Уэбб астрономы изначально обнаружили яркий источник света, который оказался частью нового класса галактик, известных как "Маленькие красные точки". Эти галактики существовали только в течение первых 1,5 миллиарда лет истории Вселенной. Они очень компактные, очень яркие и имеют красный цвет. Эти галактики были обнаружены впервые совсем недавно, и астрономы пытаются понять, как они появились и что из себя представляют. Изучение галактики CAPERS-LRD-z9 может помочь астрономам в этом.

Секрет "Маленьких красных точек"

Исследование этой галактики доказывает, что неожиданно большую яркость "Маленькие красные точки" имеют из-за сверхмассивных черных дыр в их центре. Обычно слишком большая яркость галактики указывает на наличие очень большого количества звезд в ней. Но в период существования "Маленьких красных точек" не могло образоваться так много звезд. На самом деле черные дыры излучают свет. Если точнее, то свет и энергия исходят от вещества, окружающую черную дыру, которое нагревается и сжимается перед тем, как черная дыры его поглотит.

Галактика CAPERS-LRD-z9 также помогает объяснить, почему "Маленькие красные точки" имеют ярко выраженный красный цвет. Возможно, это связано с газовым облаком, окружающим черную дыру, которое искажает свет, а потому он перемещается в красную часть электромагнитного спектра.

Самая ранняя и далекая черная дыра бросает вызов теории

Самая далекая черная дыра имеет массу, которая в 300 млн раз больше массы Солнца. При этом масса черной дыры эквивалента примерно 50% массы всех звезд в галактике CAPERS-LRD-z9. Сверхмассивные черные дыры в более поздней Вселенной имеют массу, которая намного меньше этого показателя, то есть эквивалентна всего нескольким процентам массы всех звезд в галактике.

Настолько массивная черная дыра дает возможность астрономам понять, каким образом возникли и эволюционировали пожиратели матери ив ранней Вселенной. Дело в том, что у сверхмассивных черных дыр из более поздней истории Вселенной было время и различные возможности для увеличения своего размера и массы. Но у черных дыр, которые существовали в течение первых нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва не было ни времени, ни таких возможностей.

Авторы исследования считают, что самые ранние черные дыры росли гораздо быстрее, чем считалось возможным. С другой стороны, они могли сразу же иметь огромную массу после появления, но это противоречит текущим моделям.

Карпова Рада
Журналист AOinform