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

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Астрономы обнаружили две молодые звезды, которые случайно «нашли друг друга» в космосе

Астрономы обнаружили две молодые звезды, которые случайно «нашли друг друга» в космосе

Ученые на самолете преследовали падающие спутники, чтобы изучить загрязнение атмосферы

Ученые на самолете преследовали падающие спутники, чтобы изучить загрязнение атмосферы

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований