Космический телескоп Джеймс Уэбб: обнаружение самой удаленной активной сверхмассивной черной дыры

Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил самую далекую чёрную дыру, которая может изменить наше понимание вселенной

5:06

Космический телескоп Джеймс Уэбб совершил впечатляющее открытие: он обнаружил самую удалённую активную сверхмассивную чёрную дыру в галактике CEERS 1019.

Это открытие не соответствует текущим теориям образования чёрных дыр и может радикально изменить наше понимание ранней Вселенной. В данной статье рассмотрим значимость этого открытия, его связь с ростом галактик и ролью чёрных дыр в этом процессе, а также вкратце остановимся на возможностях космического телескопа Джеймса Уэбба.

Чёрные дыры и ранняя Вселенная

Согласно существующим теориям, масса обнаруженной черной дыры в галактике CEERS 1019 слишком велика для её соответствия эпохе ранней Вселенной. Однако изучение этой чёрной дыры и её галактики-хозяина может дать ценные сведения о процессе роста галактик и роли чёрных дыр в этом процессе. Космический телескоп Джеймс Уэбб предоставляет учёным множество подсказок для исследования происхождения Вселенной и нашего происхождения, поскольку различные научные программы имеют возможность использовать его.

Открытие самой удалённой активной сверхмассивной чёрной дыры

Под руководством Стивена Финкельштейна из Техасского университета в Остине, группа исследователей, участвующая в проекте CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science), обнаружила самую удалённую из когда-либо обнаруженных активных сверхмассивных чёрных дыр. Новообнаруженная черная дыра находится в галактике CEERS 1019 и вызывает важные вопросы о формировании и эволюции чёрных дыр в ранней Вселенной. Это открытие позволяет нам приглядеться к этим загадочным небесным объектам с новой стороны и может существенно повлиять на наше понимание Вселенной. Несколько первых статей, посвященных данным CEERS, уже были приняты к публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Небольшая сверхмассивная чёрная дыра

Масса только что обнаруженной чёрной дыры оценивается примерно в 9 миллионов раз больше массы Солнца. Среди сверхмассивных чёрных дыр это относительно невелико. Некоторые из крупнейших известных сверхмассивных черных дыр имеют массу, превышающую массу нашей звезды в несколько миллиардов раз. Например, масса чёрной дыры в центре галактики M87, первой запечатлённой на снимке, составляет около 6,5 миллиардов масс Солнца.

Согласно современным теориям, процессы роста сверхмассивных чёрных дыр, возникающие в результате слияния чёрных дыр или их питания окружающим веществом, должны занимать больше времени, чем 570 миллионов лет, которые потребовались этой чёрной дыре для достижения такой массы. Это означает, что даже чёрные дыры с массой, подобной той, что находится в центре Млечного Пути (4,5 миллиона масс Солнца), должны существовать только в относительно близких, а значит, более поздних периодах Вселенной. Однако факт существования этой чёрной дыры на таком раннем этапе истории Вселенной вызывает сомнения в текущих теориях.

Раскрытие световых выбросов

Выбросы света свидетельствуют о том, что чёрная дыра CEERS 1019 активно питается окружающей её материей. Чёрные дыры окружены вихрями газа и пыли, называемыми аккреционными дисками. Гравитационное воздействие чёрной дыры приводит к нагреванию материи, заставляя диск светиться. Мощные магнитные поля направляют материю к полюсам чёрной дыры, где она иногда выбрасывается в виде сдвоенных струй, движущихся со скоростями, близкими к скорости света, и создающих очень интенсивный свет.

Результаты исследования

Ребекка Ларсон из Техасского университета в Остине, возглавляющая данное исследование, отметила, что изучение данных о чёрных дырах в галактиках, близких к нашей, с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба приближает нас к пониманию этого далёкого объекта. В спектре излучения чёрной дыры есть множество спектральных линий, которые требуют дополнительного анализа.

Более детальное наблюдение за интенсивным излучением чёрной дыры может показать, как быстро растёт её галактика-хозяин и пролить свет на её загадочное прошлое. Специалисты смогли разделить, какая часть спектра исходит от чёрной дыры, а какая — от её галактики-хозяина.

Джейхан Карталтепе, соавтор исследования и профессор астрономии Рочестерского технологического института в Нью-Йорке, отмечает, что слияние галактик может быть ответственно за активность чёрной дыры в данной галактике, а также способствовать интенсивному звездообразованию.

Автор Макар Горшенин
Макар Вадимович Горшенин — студент Московского Финансово-Юридического университета, внештатный корреспондент Правды.Ру.
Обсудить