Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили заманчивые подсказки о происхождении сверхмассивных черных дыр, скрывающихся в центрах галактик. С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» ученые наблюдали свет, исходящий от трех древних квазаров — галактик с активным ядром, то есть сверхмассивной черной дырой, интенсивно поглощающей окружающий материал.
Свет, который уловил телескоп, был испущен около 13 млрд лет назад, когда Вселенная находилась в зачаточном состоянии, а галактики только начинали формироваться после Большого взрыва. Данные «Уэбба» показали, что масса черных дыр, питающих древние квазары, была значительно больше по отношению к общей массе галактики по сравнению с современными системами. Соотношение составляло 1:10, в то время как современные сверхмассивные черные дыры весят в среднем в 1 000 раз меньше родительской галактики.
Когда Вселенная возникла, появились зародышевые черные дыры, которые затем поглотили материал и выросли за очень короткое время. Один из главных вопросов — понять, как эти чудовищные черные дыры могли стать настолько большими так быстро.
Минхао Юэ, соавтор исследования
Астрономы полагают, что некоторые из «самых ранних черных дыр — монстров выросли из огромных космических семян». Есть несколько теорий, которые объясняют формирование сверхмассивных черных дыр. Одна из них предполагает, что сверхмассивные объекты возникают из небольших черных дыр, образовавшихся в результате коллапса звезды при взрыве сверхновой. Со временем такие объекты накапливают материю и становятся сверхмассивными.
Альтернативная гипотеза заключается в том, что сверхмассивные черные дыры возникают в результате прямого коллапса массивных газовых облаков в ранней Вселенной. В этом сценарии с самого начала формируется гораздо большая зародышевая черная дыра. Данные наблюдений указывают, что, по-видимому, по крайней мере некоторые из гигантских объектов на заре развития Вселенной формировались таким образом.
Мы видим, что черные дыры в ранней Вселенной, кажется, растут быстрее, чем их родительские галактики. Это предварительное свидетельство того, что первоначальные семена черной дыры могли тогда быть более массивными.
Анна-Кристина Эйлерс, соавтор исследования
Читать далее:
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
На обложке: художественная иллюстрация яркого квазара. Изображение: ESO/M. Kornmesser