Учёные обнаружили чёрную дыру, которая ломает правила астрофизики
В астрофизике существовало незыблемое правило эволюции галактик: сначала рождаются звёзды, они постепенно формируют галактику, а затем в её центре вырастает сверхмассивная чёрная дыра. Это упорядоченный, иерархический процесс, занимающий миллиарды лет. Однако космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил гигантскую чёрную дыру массой в 50 миллионов Солнц, которая, судя по всему, существовала раньше, чем успела сформироваться её собственная галактика.
«Маленькая красная точка» ставит вопросы
Уникальный космический объект, получивший название Abell2744-QSO1, относится к классу так называемых маленьких красных точек (Little Red Dots). Астрономы наблюдают его в той эпохе, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет (менее 5% от её нынешнего возраста).
Несмотря на колоссальное расстояние, астрофизики смогли рассмотреть объект благодаря эффекту гравитационного микролинзирования. Свет от далёкой «красной точки» прошёл сквозь мощное гравитационное поле гигантского скопления галактик Пандора (Abell 2744). Это поле сработало как природное увеличительное стекло, не только усилив яркость объекта, но и увеличив его изображение в три раза.
Первоначальные косвенные оценки показывали, что внутри этого компактного облака газа шириной всего 1300 световых лет скрывается чёрная дыра массой около 40 миллионов солнечных масс. Но учёные не привыкли доверять косвенным измерениям для столь ранней Вселенной.
Прямая улика против классической теории
Две независимые группы исследователей под руководством Игнаса Юоджбалиса и Роберта Маиолино из Кавлиевского института космологии при Кембриджском университете решили измерить массу объекта напрямую. С помощью спектрографа NIRSpec на телескопе «Джеймс Уэбб» они проанализировали скорость вращения и состав газов, кружащихся под действием притяжения монстра. Результаты оказались ошеломляющими:
- Прямые измерения подтвердили, что масса чёрной дыры составляет невероятные 50 миллионов масс Солнца.
- Самое главное: эта чёрная дыра составляет аномально огромную долю от общей массы всей своей «младенческой» галактики.
«Это выдающееся открытие, — делится эмоциями Роберт Маиолино. — Происходит настоящий сдвиг парадигмы, заставляющий нас полностью пересмотреть классические сценарии того, как рождаются и растут чёрные дыры».
Как такое возможно?
Для теоретической физики существование столь огромного объекта в химически неразвитой, молодой системе — это колоссальный вызов. Чёрная дыра просто не успела бы вырасти до 50 миллионов солнечных масс за несколько сотен миллионов лет, если бы развивалась согласно классической теории.
Это открытие подтверждает альтернативную, смелую гипотезу: возможно, первые сверхмассивные чёрные дыры рождались напрямую из гигантских облаков первозданного газа, минуя стадию отдельных звёзд. Они появлялись на свет сразу огромными («тяжёлые семена») и служили своеобразным гравитационным фундаментом, вокруг которого в дальнейшем вырастали молодые галактики.
Подписывайтесь на «Рамблер» в Max! Так мы останемся на связи даже в нестабильные времена.