Команда астрономів виявила надзвичайно червону, гравітаційно лінзовану надмасивну чорну діру в ранньому Всесвіті. Це відкриття, зроблене за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), свідчить про те, що чорна діра прихована за густою пиловою завісою, яка затуляє більшу частину її світла.
Науковці виявили, що маса чорної діри значно більша відносно її галактики-господаря порівняно з більш локальними прикладами. За їхніми словами, це дослідження знаменує собою значний прогрес у розумінні раннього Всесвіту.
Запущений два роки тому, JWST революціонізував наше уявлення про формування галактик. Телескоп виявив дуже ранні галактики у більшій кількості та з більшою яскравістю, ніж очікувалося, а також деякі нові типи об'єктів.
Відкриття було зроблено на зображеннях JWST, на яких спочатку вважалося знаходиться лінзований, квазароподібний об'єкт з раннього Всесвіту. Квазари - це яскраві центри галактик, де надмасивні чорні діри активно пожирають навколишній матеріал, при цьому випромінюючи величезну кількість радіації, яка затьмарює галактику-господаря.
Знімки були зроблені в рамках програми UNCOVER, спрямованої на спостереження скупчення галактик Abell 2744 з безпрецедентною глибиною. Маса скупчення викликає ефект гравітаційного лінзування, збільшуючи фонові галактики та тим самим дозволяючи астрономам зазирнути в минуле далі, ніж інакше можливо.
"Ми були дуже схвильовані, коли JWST почав надсилати свої перші дані. Ми сканували дані, які надійшли для програми UNCOVER, і три дуже компактні, але червоні об'єкти помітно виділялися і привертали нашу увагу", - сказав провідний автор Лукас Фуртак, постдокторський науковий співробітник Університету Бен-Гуріона. "Їхній "червоно-крапчастий" вигляд одразу наштовхнув нас на думку, що це квазароподібний об'єкт".
Команда використала чисельну модель лінзування скупчення галактик, щоб визначити, що червоні точки були кількома зображеннями одного й того ж фонового джерела, яке спостерігалося, коли Всесвіту було лише близько 700 мільйонів років.
"Аналіз кольорів об'єкта показав, що він не був типовою зореутворювальною галактикою. Це ще більше підтвердило гіпотезу про надмасивну чорну діру", - сказала професор Рейчел Безансон з Пітсбурзького університету і співкерівник програми UNCOVER.
Отримання даних апаратом NIRSpec на JWST для трьох зображень "червоної точки" дало приголомшливі результати. "Спектри були просто приголомшливими", - зазначив інший співкерівник проєкту UNCOVER, професор Іво Лаббе з Технологічного університету Свінберна. Аналіз не лише підтвердив, що об'єкт є надмасивною чорною дірою, і виміряв її точне червоне зміщення, але й надав надійну оцінку її маси за шириною емісійних ліній.
Дослідження призвело до несподіваного висновку, що маса чорної діри надзвичайно велика порівняно з масою її галактики-господаря.
"Все світло цієї галактики має вміститися в крихітній області розміром із сучасне зоряне скупчення. Навіть якщо упакувати всі можливі зорі в таку маленьку область, чорна діра в підсумку становитиме щонайменше 1% від загальної маси системи", - говорить професор Дженні Грін з Принстонського університету, одна з провідних авторів статті.
Це відкриття порушило нові дискусії про зростання надмасивних чорних дір та їхні стосунки з галактиками-хазяїнами у ранньому Всесвіті, висвітливши таємниці, що оточують їхнє походження та розвиток.
"У певному сенсі, це астрофізичний еквівалент проблеми курки і яйця", - коментує професор Аді Зітрін, розмірковуючи про поточні дебати про те, що утворюється першим - галактики чи чорні діри. Завдяки тому, що JWST продовжує виявляти "маленькі червоні цятки" та інші активні галактичні ядра, астрономічна спільнота сподівається отримати більше інформації про давні космічні структури.
Результати було опубліковано в журналі Nature.
Коментарі
Дописати коментар