Ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая, по всей видимости, появилась раньше своей галактики. Это противоречит представлениям о том, как формируются такие объекты. Наблюдения проводились с помощью космического телескопа James Webb.
Что такое маленькие красные точки
Исследователи сосредоточили внимание на объекте Abell2744-QSO1, так называемой маленькой красной точке (Little Red Dots). Это класс чрезвычайно ярких объектов ранней Вселенной, которые были массово обнаружены с помощью телескопа James Webb.
Abell2744-QSO1 существовал всего через 700 млн лет после Большого взрыва и имеет в диаметре лишь 1300 световых лет. Несмотря на большое расстояние, его удобно изучать. Скопление галактик Abell 2744 действует как гравитационная линза и создает три отдельных изображения объекта в разных участках неба.
Кеплеровское движение как доказательство
Команда использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) телескопа и его блок интегрального поля, чтобы отследить движение газа вокруг черной дыры. Оказалось, что он подчиняется законам Кеплера, то есть движется так же, как планеты Солнечной системы вокруг нашей звезды.
Это означает, что почти вся масса сосредоточена в центральной черной дыре. Если бы там было много звезд, распределение массы нарушило бы эту закономерность, и газ двигался бы иначе.
Дыра массивнее галактики
Масса черной дыры оказалась примерно в 50 млн раз больше солнечной. Но интересно то, что она составляет две трети от общей массы галактики.
В современных галактиках черная дыра занимает лишь ничтожную долю от массы всей системы, но здесь картина иная. Кроме того, спектральный анализ показал, что газ в галактике почти не содержит тяжелых элементов, таких как кислород, то есть там почти нет звезд и звездных остатков. Содержание тяжелых элементов, или металличность среды, составляет менее 0,5 % от солнечного.
Черная дыра до галактики
По словам авторов, такой объект не мог постепенно сформироваться в результате слияния более мелких черных дыр. Скорее всего, он образовался сразу в массивном виде: либо в первые секунды после Большого взрыва, как первичная черная дыра, либо в результате коллапса гигантского газового облака.
Сейчас эта черная дыра, похоже, только начинает строить вокруг себя галактику. Исследователи считают, что подобные объекты были распространены в ранней Вселенной, и уже анализируют похожие источники, чтобы проверить, действительно ли черные дыры предшествовали галактикам.
Источник: esa.int
