Чорна діра LID-568 розташована у центрі галактики, яку ми бачимо такою, якою вона була через 1,5 млрд років після Великого вибуху. При цьому вона випромінює величезну кількість енергії. Нещодавні дослідження за допомогою James Webb показали, що вона поглинає матерію у 40 разів швидше, ніж це вважається можливим.
Чорні діри на початку Всесвіту
Вчені знайшли чорну діру, яка поглинає матерію у 40 разів швидше, ніж це вважається можливим. Йдеться про одного з тих «монстрів», які розташовані у центрах усіх галактик. Але що ще важливіше, цей об’єкт перебуває у галактиці, яку ми спостерігаємо лише через 1,5 млрд років після Великого вибуху.
Тема надмасивних чорних дір у ранньому Всесвіті — одна з «найгарячіших» у сучасній астрономії. А все через те, що завдяки космічному телескопу James Webb відомо, що вони більші, ніж передбачає будь-яка теорія. Доходить до того, що дехто ставить під сумнів усі наші знання про те, коли і як стався Великий вибух.
Саме тому науковці уважно стежать за галактиками у ранньому Всесвіті. Особливо цікавими є ті з них, які не бачать телескопи оптичного діапазону, але які дуже яскраві у рентгенівському, і тому їх добре бачить Chandra.
Саме до таких належить зоряна система LID-568. Її відкрила група науковців із проєкту Gemini Observatory/NSF NOIRLab. І вона вирізняється своєю яскравістю навіть серед подібних об’єктів. Саме тому її вирішили дослідити в інфрачервоному спектрі за допомогою James Webb.
Спектроскопія чорної діри
Спектроскопія — це потужний спосіб дослідження не тільки хімічного складу небесних тіл, а й їхньої температури, швидкості та напрямку руху матерії поблизу них. Саме її й вирішили застосувати до LID-568, але на шляху до цього була величезна проблема. Рентгенівські дослідження не давали змоги максимально точно визначити положення цієї чорної діри.
На James Webb стоїть найсучасніший спектрограф NIRSpec, який здатний отримувати спектр із кожного окремого пікселя зображення. Його і використали для вивчення LID-568. Результати дослідження показати, що навколо чорної діри існують надзвичайно потужні відтоки речовини. Вони могли утворитися тільки тоді, коли багато речовини падає на чорну діру і викидається назад через те, що набуває занадто великої швидкості.
Межа Еддінгтона
Характер викидів підказав вченим, що це мала бути одна короткочасна, але дуже потужна подія. І найцікавіше у ній те, що кількість речовини, яка тоді була поглинута, скоріш за все, мала б перевищити межу Еддінгтона.
Чим більше на масивний об’єкт падає матерії, тим більше її викидається назад у вигляді релятивістських потоків чи квантів електромагнітного випромінювання. В якийсь момент енергія того, що викидається назовні, наближається до енергії речовини, що падає, і кількість останньої більше не може зростати. Це і називається межею Еддінгтона.
Тож результат, отриманий для LID-568, показує, що під час вже згаданої потужної, але короткочасної події межа Еддінгтона була перевищена у 40 разів. Що це була за подія і за яким механізмом відбувалася, вчені поки що не знають. Проте сам факт, що така подія мала місце і, можливо, не є одиничною, надзвичайно важливий.
Адже він чудово пояснює, як чорні діри можуть виростати з невеликих «зерен» до добре відомих нам «монстрів» за відносно короткий проміжок часу. Тож тепер має сенс розглядати різноманітні теорії утворення самих зародків, не побоюючись, що вони все одно нічого не пояснюють.
За матеріалами phys.org
