Черная дыра массой в 50 миллионов раз больше массы нашего Солнца находится в центре галактической системы, размер которой едва достигает 1300 световых лет в поперечнике — это все равно что найти синего кита в аквариуме для золотых рыбок. Это открытие, сделанное с помощью телескопа NASA «Уэбб», разрушает устоявшееся мнение о том, что сначала формируются галактики, а затем, на протяжении сотен миллионов лет, в их центрах вырастают черные дыры. Вместо этого этот космический тяжеловес, по-видимому, достиг статуса сверхмассивного еще до того, как его родная галактика смогла как следует сформировать звезды.
Древний свет раскрывает космический сюрприз
Гравитационное линзирование помогло «Уэббу» заглянуть на 13 миллиардов лет назад и стать свидетелем этой астрономической аномалии.
Объект, получивший обозначение Abell2744-QSO1, существовал, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет — по сути, в космическом младенчестве. «Уэбб» обнаружил его, используя массивное скопление галактик Abell 2744 в качестве естественного телескопа, которое искривляло и увеличивало свет от этой далекой системы, словно космическое увеличительное стекло. Исследователи из Кембриджа под руководством Игнаса Юоджбалиса использовали инфракрасные спектрографы «Уэбба» для отслеживания газа, вращающегося вокруг центра черной дыры, и измерения орбитальных скоростей, которые с помощью прямого динамического анализа выявили истинную массу этого монстра.
Химические отпечатки рассказывают историю
В окружающей среде почти нет тяжелых элементов, что доказывает минимальное звездообразование.
Что делает это открытие поистине примечательным, так это не только размер черной дыры, но и то, чего вокруг нее нет. Газ практически не содержит элементов тяжелее водорода и гелия — космический эквивалент нетронутой дикой природы. Поскольку тяжелые элементы появляются в результате звездных взрывов, этот первозданный химический состав доказывает, что черная дыра доминировала еще до того, как смогли сформироваться и умереть поколения звезд. По сути, вы смотрите на сверхмассивную черную дыру, которая полностью пропустила обычную очередь на построение галактики, и это представляет собой одно из первых надежных измерений динамической массы в столь ранний период космической истории.
Переписывая космическую хронологию
Сценарии прямого коллапса могут объяснить, как черные дыры становились такими массивными так быстро.
Это открытие подтверждает теории о том, что некоторые сверхмассивные черные дыры образовались в результате прямого коллапса массивных газовых облаков, а не медленно росли из звездных остатков. Недавние открытия «Уэбба», включая галактику «Бесконечность», демонстрирующую возможное рождение черной дыры, позволяют предположить, что этот быстрый путь формирования был более распространен в ранней Вселенной, чем считалось ранее. Открытие также выявляет скрытую популяцию ранних сверхмассивных черных дыр, которые пропускают традиционные методы обнаружения — космические тяжеловесы, скрывающиеся на виду в самую формирующую эпоху Вселенной, что фундаментально бросает вызов нашему пониманию того, как собирались первые космические структуры.
От самых крутых автомобилей до обязательных гаджетов — ежедневная рассылка GadgetReview держит вас в курсе. Подпишитесь — это весело, быстро и бесплатно.