Вперше астрономи виміряли масу неактивної надмасивної чорної діри в галактиці на рекордній відстані від Землі. Для цього вони простежили за рухом зір у самому її центрі. Це допоможе зрозуміти, як ці обʼєкти еволюціонували в молодому Всесвіті.
Як зважити невидиме
На відміну від активних чорних дір, які видають себе потужним випромінюванням газоподібного матеріалу, що потрапляє в них, ця залишається абсолютно темною. Вона не поглинає речовину, тому безпосередньо зафіксувати її неможливо.
Однак гравітація такого об’єкта змушує навколишні зорі рухатися інакше. Відстеживши ці швидкості за допомогою космічного телескопа James Webb, дослідники змогли обчислити масу цієї чорної діри. Такий підхід називають зоряною динамікою, і досі його застосовували лише до сусідніх галактик.
Ефект лінзування
Галактика MRG-M0138 розташована так далеко, що розгледіти рух окремих зір у ній було б неможливо без природного помічника. Ним стало масивне скупчення галактик на передньому плані.
Його гравітація викривила світло від далекої галактики та спрацювала як велетенська лінза. Це збільшило зображення приблизно у 30 разів і дозволило відновити внутрішню будову цієї галактики.
«Поєднавши дані James Webb із гравітаційним лінзуванням, ми змогли зазирнути всередину сфери впливу чорної діри, де її гравітація розганяє зорі», — пояснив провідний автор дослідження Ендрю Ньюман з Обсерваторії Інституту науки Карнегі.
Чому зореутворення зупинилося
Чорна діра виявилася колосальною, її масу оцінили приблизно в 6 млн сонячних. Водночас вона абсолютно неактивна, а галактика, що її оточує, інертна.
У MRG-M0138 більше не народжуються нові зорі. Науковці припускають, що в минулому ця чорна діра бурхливо росла і викинула назовні майже весь газ, потрібний для формування світил. Без нього зореутворення просто зупинилося.
Погляд у минуле
Дослідження доводить, що метод зоряної динаміки працює навіть на космологічних відстанях. Раніше його застосовували лише до галактик, віддалених щонайбільше на 700 млн світлових років. Тепер цей рубіж відсунули більш ніж удесятеро.
Астрономи сподіваються знайти більше неактивних чорних дір із раннього Всесвіту. Це допоможе з’ясувати, як вони зупиняють зореутворення і чи можуть прокидатися знову, коли у їхнє оточення потрапляють нові маси речовини.
За матеріалами phys.org
