Астрономы обнаружили самую древнюю и далекую сверхмассивную черную дыру из когда-либо наблюдавшихся. Она находится в галактике
Исключительность этой черной дыры заключается в ее относительных размерах. Ее масса эквивалентна половине массы всех звезд ее родительской галактики. Этот факт делает ее «особенно сверхмассивной» и ставит под сомнение существующие научные модели роста подобных космических объектов в ранней Вселенной.
Это открытие стало частью более широкого исследования нового класса небесных тел, известных как «Маленькие красные точки» (LRD). Эти объекты представляют собой многочисленные, ранее невидимые точечные источники света, исходящие от чрезвычайно древних и далеких формаций, возникших на заре времен. Эксперты начали замечать их около трех лет назад.
Ключевой прорыв произошел в декабре 2022 года, когда данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) показали, что около 70% этих «Маленьких красных точек» демонстрируют признаки газа, вращающегося со скоростью 2 миллиона миль в час. Такое высокоскоростное движение является надежным индикатором наличия аккреционных дисков вокруг сверхмассивных черных дыр, что характерно для активных ядер галактик (AGN).
Для подтверждения своей гипотезы исследователи использовали телескоп «Джеймс Уэбб» в рамках проекта
Доказательством послужил анализ световых волн. Газ, движущийся от Земли, растягивается в более красные длины волн (красное смещение), в то время как газ, движущийся к Земле, сжимается в синие волны (синее смещение). Эта характерная сигнатура подтвердила вращение газа вокруг центрального массивного объекта.
Ведущий автор исследования Энтони Тейлор, научный сотрудник
Главная научная загадка заключается в том, что черная дыра оказалась слишком большой для своего возраста. Согласно современным теориям, за первые 500 миллионов лет существования Вселенной не должно было хватить ни времени, ни материи для формирования черной дыры такой огромной массы.
Соавтор исследования Стивен Финкельштейн, директор
Результаты этого исследования были опубликованы 6 августа в научном журнале
В дальнейшем научная группа планирует использовать «Джеймс Уэбб» для получения наблюдений с еще более высоким разрешением. Основная цель исследователей теперь — выяснить природу «Маленьких красных точек» и понять, как они возникли, поскольку их существование стало полной неожиданностью для астрономического сообщества.
CAPERS-LRD-z9 и имеет возраст около 13,3 миллиарда лет, что указывает на ее формирование всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва. Масса этого объекта оценивается в 300 миллионов раз больше массы нашего Солнца. Изображение носит иллюстративный характер
Исключительность этой черной дыры заключается в ее относительных размерах. Ее масса эквивалентна половине массы всех звезд ее родительской галактики. Этот факт делает ее «особенно сверхмассивной» и ставит под сомнение существующие научные модели роста подобных космических объектов в ранней Вселенной.
Это открытие стало частью более широкого исследования нового класса небесных тел, известных как «Маленькие красные точки» (LRD). Эти объекты представляют собой многочисленные, ранее невидимые точечные источники света, исходящие от чрезвычайно древних и далеких формаций, возникших на заре времен. Эксперты начали замечать их около трех лет назад.
Ключевой прорыв произошел в декабре 2022 года, когда данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) показали, что около 70% этих «Маленьких красных точек» демонстрируют признаки газа, вращающегося со скоростью 2 миллиона миль в час. Такое высокоскоростное движение является надежным индикатором наличия аккреционных дисков вокруг сверхмассивных черных дыр, что характерно для активных ядер галактик (AGN).
Для подтверждения своей гипотезы исследователи использовали телескоп «Джеймс Уэбб» в рамках проекта
CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey (CAPERS). Они провели спектроскопический анализ света, исходящего от галактики CAPERS-LRD-z9, целенаправленно ища признаки быстро движущегося газа. Доказательством послужил анализ световых волн. Газ, движущийся от Земли, растягивается в более красные длины волн (красное смещение), в то время как газ, движущийся к Земле, сжимается в синие волны (синее смещение). Эта характерная сигнатура подтвердила вращение газа вокруг центрального массивного объекта.
Ведущий автор исследования Энтони Тейлор, научный сотрудник
Cosmic Frontier Center, заявил, что полученная сигнатура оказалась «прямым попаданием» при сравнении с другими известными источниками с аналогичными газовыми облаками. Главная научная загадка заключается в том, что черная дыра оказалась слишком большой для своего возраста. Согласно современным теориям, за первые 500 миллионов лет существования Вселенной не должно было хватить ни времени, ни материи для формирования черной дыры такой огромной массы.
Соавтор исследования Стивен Финкельштейн, директор
Cosmic Frontier Center, выдвинул две ведущие гипотезы для объяснения этого феномена. Первая предполагает, что ранние черные дыры росли гораздо быстрее, чем предсказывают текущие модели. Вторая гипотеза гласит, что они изначально зарождались гораздо более массивными, чем считалось возможным. Результаты этого исследования были опубликованы 6 августа в научном журнале
The Astrophysical Journal. Открытие стало возможным благодаря уникальным возможностям телескопа «Джеймс Уэбб», которые превзошли наблюдения его предшественника, телескопа «Хаббл», и позволили обнаружить удивительный класс объектов LRD. В дальнейшем научная группа планирует использовать «Джеймс Уэбб» для получения наблюдений с еще более высоким разрешением. Основная цель исследователей теперь — выяснить природу «Маленьких красных точек» и понять, как они возникли, поскольку их существование стало полной неожиданностью для астрономического сообщества.
