Міжнародна дослідницька група виявила приховані пилом надмасивні чорні діри, що існували менш ніж через мільярд років після Великого вибуху. Це відкриття показує, що яскраві квазари на той час були щонайменше вдвічі поширенішими, ніж вважалося раніше.
Загадка надмасивних чорних дір
У сучасному Всесвіті всі галактики мають у своїх центрах надмасивні чорні діри, маса яких перевищує масу Сонця в мільйони, а то й у мільярди разів. Більшу частину свого часу вони перебувають у стані спокою. Але коли вони поглинають навколишню речовину, то акреційні диски, що їх оточують, стають потужними джерелами випромінювання. Подібні активні чорні діри називаються квазарами.
Попри ключову роль надмасивних чорних дір у Всесвіті, їхнє походження залишається фундаментальною загадкою. Багато надмасивних чорних дір було виявлено вже через 1 мільярд років після Великого вибуху. Це означає, що їхнє утворення мало відбутися ще раніше.
Одним із напрямків пошуку відповіді на питання про походження чорних дір є підрахунки кількості квазарів на одиницю об’єму простору в ранньому Всесвіті. Якщо це число велике, то вони, ймовірно, утворювалися відносно часто, можливо, як залишки зір першого покоління. І навпаки, низька числова щільність передбачає утворення в особливих умовах, таких як прямий колапс масивних об’єктів (газових хмар) під дією власної гравітації.
У пошуках прихованих чорних дір
У минулому вчені вже проводили підрахунки числа квазарів, знайшовши чимало таких об’єктів. Однак пошуки були ускладнені тим, що багато галактик містять значну кількість пилу. Коли квазар перебуває в такій галактиці, його випромінювання значною мірою поглинається, і не досягає нас. Це призвело до припущення, що квазари, виявлені під час традиційних досліджень, являють собою лише невелику частину реальної популяції, а багато інших приховані пилом.
Щоб перевірити це припущення, команда дослідників залучила наземний телескоп Субару, а також космічну обсерваторію James Webb. Вона веде спостереження на інфрачервоних довжинах хвиль, які набагато краще проходять через пилові хмари.
Пошуки завершилися успіхом. Вченим вдалося підтвердити існування низки невідомих квазарів, оточених пилом. Виявилося, що він поглинає близько 70% видимого і майже все (99,9%) ультрафіолетове світло від цих квазарів. Це пояснює, чому вони були пропущені в попередніх дослідженнях.
Порівнюючи щільність квазарів, команда дійшла висновку, що квазари, приховані пилом, зустрічаються принаймні так само часто, як і раніше відомі звичайні квазари. Це означає, що кількість яскравих квазарів у ранньому Всесвіті принаймні вдвічі вища, ніж вважалося раніше.
Дослідники збираються продовжити спостереження, щоб зрозуміти, чи відрізняються «пилові» квазари від звичайних. Також команда планує нові пошуки чорних дір, щоб виявити всю популяцію таких об’єктів у ранньому Всесвіті.
За матеріалами Subarutelescope.org
