Вчені підтвердили рекордно швидке поглинання матерії чорними дірами у ранньому Всесвіті

Астрономи виявили надмасивну чорну діру, яка поглинає речовину з однією з найвищих швидкостей, коли-небудь зафіксованих науковцями. Діра розташована в центрі квазара RACS J0320-35, що існував лише через 920 млн років після Великого вибуху. За підрахунками, чорна діра «харфчується» у 2,4 раза швидше за межу Еддінгтона — теоретичний максимум швидкості акреції.

Явище називається супереддінгтонівською акрецією. Саме воно може пояснити, як чорні діри у ранньому Всесвіті виросли до мас у мільярди сонячних мас за відносно короткий час — менш ніж за мільярд років. Адже за звичайних умов світловий тиск розжареного акреційного диска врівноважує гравітаційне притягання і обмежує швидкість «поглинання» матерії.

Квазар RACS J0320-35 уперше привернув увагу у 2023 році завдяки даним рентгенівської обсерваторії Chan­dra. Він виявився найяскравішим джерелом рентгенівського випромінювання серед об’єктів у перші мільярд років історії Всесвіту. Подальші радіоспостереження за допомогою Giant Metre­wave Radio Tele­scope, Aus­tralia Tele­scope Com­pact Array та Aus­tralian Large Base­line Array дозволили визначити розподіл випромінювання по всьому спектру.

Коли вчені порівняли ці дані з теоретичними моделями, що описують супереддінгтонівську акрецію, вони отримали майже ідеальну відповідність. Це стало одним із найпереконливіших свідчень того, що чорна діра в RACS J0320-35 дійсно «порушує межу» й поглинає матерію з надзвичайною швидкістю.

Як зазначають дослідники, об’єкт може стати ключовим інструментом для перевірки гіпотез про походження й ріст перших чорних дір. Визначивши його теперішню масу та швидкість зростання, науковці можуть відтворити процес у зворотному напрямку й оцінити, якою була чорна діра на момент «народження». Це допоможе перевірити конкуруючі теорії формування перших масивних об’єктів у ранньому Всесвіті.