Вчені підтвердили – мерехтливий відблиск, що проникає крізь прірву часу і простору, є найдавнішою чорною дірою, яку ми коли-небудь бачили.
Світло, виявлене командою під керівництвом астрофізика Роберто Майоліно з Кембриджського університету, – це полум’я, яке випромінює галактика-господар чорної діри, коли вона невблаганно наближається до горизонту подій. З’явившись всього через 400 млн років після Великого вибуху, чорна діра вже є масивною – приблизно в 1,6 млн разів більшою за масу Сонця.
Це відкриття, схоже, підтверджує модель прямого колапсу надмасивних чорних дір у ранньому Всесвіті, а не довгий, повільний процес акреції з чогось, що має масу великої зірки.
“Це дуже рання стадія розвитку Всесвіту, щоб побачити чорну діру такої масивності, тому ми повинні розглянути інші способи її утворення”, – каже Майоліно. “Дуже ранні галактики були надзвичайно багаті на газ, тому вони були б як “шведський стіл” для чорних дір”.
Робота з доповіддю про відкриття найдавнішої чорної діри у Всесвіті пройшла рецензування і була опублікована в журналі Nature. Завдяки космічній обсерваторії ім. Джеймса Вебба в далекій і стародавній галактиці GN-z11 вдалося виявити центральну чорну діру рекордної для тих часів маси. Залишається гадати, як і чому це сталося і, схоже, для цього доведеться змінити низку космологічних теорій.
Галактика GN-z11 була виявлена ще в спостереженнях орбітального телескопа Габбл у 2016 році. Цей об’єкт розташований від нас на відстані 13,4 млрд світлових років, тобто існував за часів, віддалених від Великого вибуху всього на 440 млн років.
Спектральний аналіз світла від GN-z11 показав присутність у ньому надрозігрітих іонів вуглецю і неону. Це вказувало на ознаки акреції – звичайного розігріву речовини перед падінням на чорну діру. Емісія в лініях спектра була настільки інтенсивною, що чорна діра своїм випромінюванням буквально затьмарювала галактику-господаря. І не дивно, хоча галактика GN-z11 була в 100 разів меншою за Чумацький Шлях, чорна діра в її центрі потягнула на 1,6 млн сонячних мас, тоді як чорна в центрі нашої галактики має 4 млн сонячних мас.
Тепер, коли вчені переконалися в існуванні чорної діри подібної неймовірної для тих часів маси, доведеться переписувати моделі та космологічні теорії еволюції цих об’єктів і самого Всесвіту. Схоже, Вебб на цьому не зупиниться, що дасть змогу зібрати достатньо матеріалу для створення нових моделей появи і зростання чорних дір та опису процесів у ранньому Всесвіті.
Наприклад, якщо спиратися на сучасні теорії, чорна діра в центрі GN-z11 мала харчуватися речовиною в п’ять разів швидше, ніж ми вважали. В іншому разі вона не набрала б детектовану масу до 440 млн років після Великого вибуху. Також вона повинна була зародитися не внаслідок колапсу гігантської зірки, а безпосередньо з колапсу міжзоряного газу, що виник після народження Всесвіту. Будемо очікувати, що зібраного Веббом матеріалу вистачить для складання нових космологічних гіпотез, які потім перетворяться на стрункі теорії.
Читайте також: