Астрономи підтвердили існування найдавнішої та найвіддаленішої чорної діри, яка дивує своїми розмірами навіть для раннього Всесвіту.
Чорна діра розташована у галактиці CAPERS-LRD-z9 і вже мала приблизно 300 мільйонів мас Сонця лише через 500 мільйонів років після Великого Вибуху. На той час Всесвіт був лише близько 3% від свого сучасного віку.
Відкриття також допомагає пояснити таємничий клас об'єктів, відомих як Маленькі червоні точки (LRDs). Це яскраві, маленькі червоні об'єкти, які з’являються близько 600 мільйонів років після Великого Вибуху, а менше ніж через мільярд років поступово зникають.
LRDs вперше стали помітні завдяки можливостям інфрачервоного телескопа JWST, який дозволяє вивчати «Космічний світанок» — найдавніші етапи Всесвіту. Світло від цих об'єктів йшло до нас настільки довго, що його довжина хвиль розтягнулась у червону частину спектра.
Чорна діра в CAPERS-LRD-z9 є активним ядром галактики (AGN) — надмасивною чорною дірою, яка швидко поглинає навколишній газ і світиться. Вона виглядає червоною через газово-пиловий «кокон», що оточує її.
Читайте також:
Коїться щось неможливе. У центрі Чумацького Шляху виявили крижаний слід вибуху чорної діри Гравітація цієї чорної діри змушує газ обертатися зі швидкістю близько 3 000 кілометрів на секунду — це приблизно 1% від швидкості світла. Ці газові «вітри» допомагають астрономам виявляти чорні діри за допомогою спектроскопії — методу, який розкладає світло на різні довжини хвиль і показує рух об'єктів.
«Не так вже й багато явищ створюють такий спектральний підпис», — пояснює Ентоні Тейлор, астрофізик з Техаського університету в Остіні.
Дослідження підтверджує, що LRD містять надмасивні чорні діри — деякі можуть мати до 10 мільйонів мас Сонця вже в перший мільярд років існування. Для порівняння, надмасивна чорна діра в центрі Чумацького Шляху важить близько 4 мільйонів мас Сонця.
У CAPERS-LRD-z9 чорна діра важить приблизно 300 мільйонів мас Сонця — це майже половина маси всіх зірок у галактиці. У звичайних галактиках центральні чорні діри зазвичай становлять лише 0,1% маси зірок.
Читайте також:
Двигуни Всесвіту. Дослідники розкрили одну з найбільш інтригуючих загадок чорних дір
Галактика CAPERS-LRD-z9 дуже компактна: її розмір не перевищує 1 140 світлових років, що робить її схожою на карликові галактики, що обертаються навколо Чумацького Шляху.
На думку дослідників, чорна діра могла стати такою величезною двома шляхами: або вона почала як «велике насіння» близько 10 000 мас Сонця і росла максимально швидко, або початкове насіння було меншим — близько 100 мас Сонця — і зростало ще швидше коштом щільного газового кокона.
Ці чорні діри могли виникнути ще у часи Великого Вибуху або з перших зірок (Population III), з зіткнень у щільних зоряних скупченнях, або з прямого колапсу великих газових хмар.
«Коли ми шукаємо чорні діри, це майже найдавніший об'єкт, який ми можемо знайти. Ми дійсно перевіряємо межі сучасних технологій», — додає Тейлор.
Дослідження також показує, що LRD були короткочасним явищем раннього Всесвіту і, можливо, стали початковим етапом еволюції галактик, з яких утворився і Чумацький Шлях.
Читайте також:
Осідлати чорну діру. Дослідники пропонують радикальний спосіб видобутку енергії в космосі
