Зміна парадигми: чорна діра виникла раніше за свою галактику

Науковці знайшли надмасивну чорну діру, яка, схоже, з’явилася раніше за свою галактику. Це суперечить уявленням про те, як формуються такі об’єкти. Спостереження провели за допомогою космічного телескопа James Webb.

Що таке маленькі червоні цятки

Дослідники зосередились на об’єкті Abell2744-QSO1, так званій маленькій червоній цятці (Little Red Dots). Це клас надзвичайно яскравих об’єктів раннього Всесвіту, які масово відкрили за допомогою телескопа James Webb.

Abell2744-QSO1 існував усього через 700 млн років після Великого вибуху і має в поперечнику лише 1300 світлових років. Попри велику відстань, його зручно вивчати. Скупчення галактик Abell 2744 діє як гравітаційна лінза й створює три окремих зображення об’єкта в різних ділянках неба.

Кеплерівський рух як доказ

Команда використала спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec) телескопа і його блок інтегрального поля, щоб відстежити рух газу навколо чорної діри. Виявилось, що він підпорядковується законам Кеплера, тобто рухається так само, як планети Сонячної системи навколо нашої зорі.

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту

Це означає, що майже вся маса зосереджена в центральній чорній дірі. Якби там було багато зір, розподіл маси порушив би цю закономірність і газ рухався б інакше.

Діра, масивніша за галактику

Маса чорної діри виявилась приблизно в 50 млн разів більшою за сонячну. Але цікавим є те, що вона становить дві третини від загальної маси галактики.

У сучасних галактиках чорна діра займає лише мізерну частку від маси всієї системи, але тут картина інакша. Додатково спектральний аналіз показав, що газ у галактиці майже не містить важких елементів на кшталт оксигену, тобто там майже немає зір і зоряних залишків. Вміст важких елементів, або металічність середовища, становить менш ніж 0,5 % від сонячного.

Чорна діра до галактики

За словами авторів, такий об’єкт не міг поступово вирости зі злиття менших чорних дір. Скоріш за все, він утворився одразу масивним: або в перші секунди після Великого вибуху, як первинна чорна діра, або з колапсу гігантської газової хмари.

Зараз ця чорна діра, схоже, лише починає будувати навколо себе галактику. Дослідники вважають, що подібні об’єкти були поширені в ранньому Всесвіті, і вже аналізують схожі джерела, щоб перевірити, чи справді чорні діри передували галактикам.

Джерело: esa.int