JWST обнаружил древние черные дыры, которые могли появиться раньше галактик

Космический телескоп James Webb изучил загадочные «маленькие красные точки» ранней Вселенной и обнаружил необычную закономерность: сверхмассивные черные дыры могли формироваться раньше своих галактик. Это открытие ставит под сомнение классические модели роста черных дыр и может серьезно изменить современные представления о развитии космоса.

JWST обнаружил древние черные дыры, которые могли появиться раньше галактик

После запуска космического телескопа James Webb астрономы получили возможность заглянуть в самую раннюю эпоху существования Вселенной. Одними из самых странных объектов, обнаруженных JWST, стали так называемые «маленькие красные точки» — компактные древние галактики, которые неожиданно оказались очень распространены спустя всего несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Параллельно телескоп начал фиксировать огромное количество сверхмассивных черных дыр, существовавших в эпоху, когда Вселенной было меньше миллиарда лет. Именно это и поставило ученых в тупик. По существующим моделям у таких объектов просто не должно было хватить времени, чтобы вырасти до миллионов и миллиардов солнечных масс.

JWST обнаружил древние черные дыры, которые могли появиться раньше галактик
NASA, ESAИзображение, полученное с помощью NIRCam на космическом телескопе Джеймса Уэбба НАСА, показывает малую красную точку Abell2744-QSO1, увеличенную и сфотографированную втройне скоплением галактик Abell 2744 (скопление Пандоры).

Новое исследование одной из «маленьких красных точек» под названием Abell2744-QSO1 может предложить неожиданное объяснение. Астрономы пришли к выводу, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной, вероятно, рождались сразу большими, а не формировались постепенно из обычных звездных черных дыр.

Объект QSO1 существовал примерно через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Его удалось подробно изучить благодаря эффекту гравитационного линзирования: массивное скопление галактик Abell 2744 усилило и увеличило свет древнего объекта, позволив телескопу JWST увидеть детали, которые обычно были бы недоступны.

Исследователи использовали спектрограф NIRSpec для анализа движения газа внутри QSO1 и обнаружили практически идеальное кеплеровское вращение вокруг центрального объекта. Это стало первым прямым подтверждением массы сверхмассивной черной дыры в столь ранней Вселенной.

JWST обнаружил древние черные дыры, которые могли появиться раньше галактик
NASAФрагмент изображения, полученного с помощью NIRCam космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, показывает малоизвестный квазара Abell2744.

Измерения показали, что центральная черная дыра имеет массу около 50 миллионов Солнц и при этом составляет примерно две трети всей массы галактики. Для современной Вселенной такое соотношение выглядит почти невозможным: обычно масса черной дыры составляет лишь небольшую долю массы галактики-хозяина.

Именно этот результат заставил ученых пересмотреть привычную последовательность формирования космических структур. Судя по всему, в случае QSO1 сначала появилась огромная черная дыра, а уже затем вокруг нее начала формироваться сама галактика.

Авторы работы предполагают несколько сценариев происхождения таких объектов. Один из них связан с формированием так называемых «тяжелых зародышей» — гигантских облаков газа, которые коллапсировали напрямую в сверхмассивные черные дыры. Не исключается и возможность существования пока неизвестных процессов, связанных с самой ранней эпохой после Большого взрыва.

Теперь команда намерена изучить другие «маленькие красные точки», чтобы проверить, является ли QSO1 исключением или же подобный механизм был обычным явлением в молодой Вселенной. Если выводы подтвердятся, это станет одним из крупнейших пересмотров теорий формирования галактик и черных дыр за последние десятилетия.

Читайте также

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA