Международная группа астрономов с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» открыла самую далекую и старую из когда-либо наблюдавшихся черных дыр. Она существовала всего через 400 млн лет после Большого взрыва. Анализ показал, что черная дыра из ранней Вселенной поглощала материал из родительской галактики быстрее, чем ее современные «родственники». Это открытие может объяснить быстрое формирование сверхмассивных черных дыр на заре существования Вселенной.
Черную дыру нашли в древней галактике GN-z11, свет от которой прошел до Земли 13,4 млрд световых лет, поэтому галактика видна такой, какой она была всего через 400 млн лет после Большого взрыва. Центральная черная дыра GN-z11 примерно в 6 млн раз массивнее Солнца, для сравнения Стрелец A* в центре Млечного Пути тяжелее Солнца примерно в 4 млн раз. При этом скорость, с которой древняя черная дыра, питается материей из окружающей галактики в пять раз превышает предел, предполагаемый современными космологическими теориями.
Согласно стандартным моделям, черные дыры образуются при коллапсе умирающих массивных звезд. Со временем они накапливают массу, становясь все тяжелее. Но если бы черная дыра в GN-z11 росла ожидаемым образом, то ей потребовалось бы около млрд лет, чтобы вырасти до наблюдаемого размера. Быстрое поглощение материала, объясняет, как черной дыре удалось достичь такой большой массы за меньший период времени.
Из-за активности черной дыры молодая галактика GN-z11 сияет достаточно ярко, чтобы свет от нее через миллиарды лет дошел до чувствительных приборов «Уэбба». Черные дыры невозможно наблюдать напрямую, их обнаруживают по характерному свечению закрученного аккреционного диска, который образуется вблизи краев черной дыры. Газ в аккреционном диске становится чрезвычайно горячим и начинает светиться и излучать энергию.
GN-z11 — компактная галактика, примерно в сто раз меньше Млечного Пути, а черная дыра, скорее всего, мешает ее развитию. Сверхбыстрые потоки частиц, выбрасываемые вокруг «питающейся» черной дыры, выталкивают газ и пыль из центра галактики. Поскольку звезды рождаются при коллапсе облаков газа и пыли, слишком активная черная дыра замедляет звездообразования, «останавливая» рост маленькой галактики.
Читать далее:
Тектоническая плита под Тибетом расслаивается на части, предполагают ученые
На CES 2024 показали гаджет «из будущего»: он все делает сам