Астрономы из Университета Техаса и Университета Аризоны обнаружили быстро растущую черную дыру в одной из самых экстремальных галактик, известных в самой ранней Вселенной. Открытие галактики и черной дыры в ее центре дает новые сведения о формировании самых первых сверхмассивных черных дыр.
Используя наблюдения, сделанные с помощью Атакамской большой миллиметровой решетки ( ALMA ), радиообсерватории, расположенной в Чили, команда определила, что галактика под названием COS-87259, содержащая эту молодую сверхмассивную черную дыру, формирует звезды со скоростью в 1000 раз больше, чем наш собственный Млечный Путь и содержит межзвездную пыль массой более миллиарда солнечных масс. Галактика ярко сияет как из-за этого интенсивного всплеска звездообразования, так и из-за растущей сверхмассивной черной дыры в ее центре.
Обнаруженная черная дыра считается новым типом подобных объектов — она сильно окутана космической "пылью", в результате чего почти весь ее свет излучается в среднем инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра. Исследователи также обнаружили, что эта растущая сверхмассивная черная дыра (часто называемая активным галактическим ядром) генерирует мощный поток вещества, движущийся со скоростью, близкой к скорости света, через родительскую галактику.
Сегодня черные дыры с массами, в миллионы или миллиарды раз превышающими массу нашего Солнца, находятся в центре почти каждой галактики. Как впервые образовались эти сверхмассивные черные дыры, остается загадкой для ученых, особенно потому, что некоторые из этих объектов были обнаружены, когда Вселенная была еще очень молода. Поскольку свет от этих источников доходит до нас так долго, мы видим их такими, какими они существовали в прошлом. В данном случае всего через 750 миллионов лет после Большого Взрыва, что составляет примерно 5% текущего возраста Вселенной.
Единственный другой класс сверхмассивных черных дыр, о которых мы знали в очень ранней Вселенной, — это квазары, которые являются активными черными дырами, относительно незатененными космической пылью. Эти квазары чрезвычайно редки на расстояниях, подобных COS-87259, и всего несколько десятков расположены на всем небе. Удивительное открытие COS-87259 и его черной дыры поднимает несколько вопросов об изобилии очень ранних сверхмассивных черных дыр, а также о типах галактик, в которых они обычно образуются.
Ученые не ожидали найти такой объект в очень ранней Вселенной, и его открытие делает шаг к лучшему пониманию того, как миллиарды черных дыр смогли сформироваться на столь раннем этапе существования Вселенной, а также то, как самые массивные галактики впервые образовались.
