Вчені заявили, що чорні діри могли рости швидше, ніж галактики після Великого вибуху

Астрономи, використовуючи космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), виявили надмасивну чорну діру в центрі далекої галактики, що існувала всього через 570 мільйонів років після Великого вибуху. Це відкриття, опубліковане Європейським космічним агентством (ESA), радикально змінює уявлення про те, як швидко могли формуватися та рости чорні діри в ранньому Всесвіті.

Виявлена галактика, названа CANUCS-LRD-z8.6, належить до класу об’єктів, відомих як «малі червоні крапки» (Lit­tle Red Dots) — компактних і тьмяних систем, які JWST виявив на надвисоких червоних зміщеннях. Саме завдяки чутливості телескопа дослідникам уперше вдалося зафіксувати спектральні ознаки активного акреційного процесу — коли чорна діра «поглинає» навколишню матерію, викидаючи надзвичайно енергійне випромінювання.

«Це справді неймовірно: ми спостерігаємо галактику, яка виникла менш ніж через 600 мільйонів років після Великого вибуху, і бачимо, що її чорна діра зростає набагато швидше, ніж передбачали всі моделі», — зазначила керівниця дослідження Роберта Тріподі. За допомогою спектрографів JWST учені змогли визначити, що навколо чорної діри знаходиться сильно іонізований газ, який є безперечним свідченням активного акреційного процесу.

Дослідники, які використовують космічний телескоп Джеймса Вебба NASA/ESA/CSA, підтвердили наявність активно зростаючої надмасивної чорної діри в галактиці, яка утворилася всього через 570 мільйонів років після Великого вибуху. CANUCS-LRD-z8.6, що належить до класу невеликих, дуже віддалених галактик, які загадкою для астрономів, є важливою частиною цієї головоломки, яка ставить під сумнів існуючі теорії про утворення галактик і чорних дір у ранньому Всесвіті. Це відкриття пов’язує ранні чорні діри з яскравими квазарами, які ми спостерігаємо сьогодні.

Науковці зауважили, що маса чорної діри значно перевищує масу самої галактики, у якій вона знаходиться. Зазвичай маса центральної чорної діри становить лише невелику частину від маси галактики-господаря, але у випадку CANUCS-LRD-z8.6 це співвідношення виявилося аномально високим. Як зазначив співавтор дослідження Ніколас Мартіс з Університету Любляни, «це означає, що чорні діри в ранньому Всесвіті могли рости швидше, ніж самі галактики».

Відкриття змушує науковців переглянути класичні сценарії утворення чорних дір. Якщо раніше вважалося, що надмасивні чорні діри виникали поступово — через злиття менших об’єктів і тривале поглинання газу, — то нові дані свідчать, що вони могли зароджуватися вже масивними, можливо, внаслідок колапсу первісних зоряних скупчень або хмар газу.

Дослідники планують продовжити пошуки подібних систем, щоб зрозуміти, чи є CANUCS-LRD-z8.6 унікальною, чи лише першою з численних «примітивних галактик», де чорні діри ростуть швидше за свої зоряні популяції. Як зазначила професорка Маруша Брадач, «кожне нове відкриття JWST відкриває нам ще один фрагмент історії народження перших світил і темних сердець Всесвіту».