Астрономы обнаружили древнейшую черную дыру, раскрывающую секреты ранней Вселенной

Астрономы заметили древнейшую черную дыру из когда-либо обнаруженных, которая может пролить свет (как бы это парадоксально ни звучало) на секреты ранней Вселенной. Считается, что этот космический объект сформировался всего 470 миллионов лет после Большого взрыва. Эта черная дыра настолько стара, что если бы 13,8 миллиарда лет истории Вселенной втиснуть в один календарный год, ее появление пришлось бы только на вторую неделю января.

• Пришельцам было легче заметить Землю, когда ее населяли динозавры

Детали

За пределами своего сногсшибательного века эта черная дыра также огромна — где-то в 10-100 миллионов раз массивнее Солнца. Астрофизики отмечают, что такой великан в ранней Вселенной – поразительный случай.

Новое исследование, опубликованное в понедельник в журнале Nature Astronomy, дает большое количество новой информации о том, как появились зачатки современных сверхмассивных черных дыр.

Черные дыры – это непостижимое количество материи, расположенной в относительно крохотном пространстве, создающее гравитационные поля, всасывающие все, что находится поблизости, в том числе свет. Некоторые черные дыры, называемые черными дырами звездной массы, образуются во время коллапса звезд. Эти сравнительно меньшие структуры могут иметь массу от нескольких до ста раз больше, чем наше Солнце.

Однако почти все крупные галактики содержат сверхмассивную черную дыру, в миллионы или миллиарды раз превышающую массу нашего Солнца. Изучая квазары – чрезвычайно яркие ядра галактик, ученые знают, что многие сверхмассивные черные дыры существовали менее чем через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Но они не уверены, как появились эти огромные космические объекты.

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи рассмотрели 11 галактик, обнаруженных космическим телескопом Джеймса Уэбба. Затем они искали черные дыры внутри них с помощью рентгеновской обсерватории Чандра, космического телескопа, собирающего рентгеновское излучение со своей орбиты вокруг Земли.

Данные Чандры указали на наличие черной дыры в галактике под названием UHZ1. Свету от этой далекой галактики понадобилось 13,2 миллиарда лет, чтобы достичь нашей планеты.

Яркость и энергия рентгеновского излучения указывали на то, что даже в первые дни эта черная дыра была гигантской – она могла весить столько же, сколько все звезды в ее галактике вместе взяты. В более близких к нам галактиках, для сравнения, звезды весят примерно в 1000 раз больше, чем их черные дыры.

У ученых есть две ведущие теории о том, как образовались первые сверхмассивные чёрные дыры: одна состоит в том, что они были остатками взрывов отдельных звезд, начиная как чёрные дыры "звездной массы" и со временем превращаясь в сверхмассивные. Другая идея состоит в том, что они родились в результате коллапса гигантских облаков газа, сразу образовавших сверхмассивные черные дыры, размеры которых от 10 000 до 100 000 раз превышали наше Солнце от начала их возникновения. Соавтор исследования и астрофизик из Принстонского университета Энди Гулдинг отмечает:

Существуют физические ограничения относительно того, как быстро черные дыры могут расти после того, как они сформировались, но рождающиеся более массивными имеют преимущество.

Новые находки подтверждают вторую идею о том, что эта черная дыра родилась массивной, которую называют "тяжелыми семенами". Но поскольку исследование рассматривает только одну черную дыру и, таким образом, является лишь одним доказательством, ученые не могут сделать никаких выводов о происхождении всех ранних сверхмассивных черных дыр.

Ранее ученые заявляли, что под нашими ногами (но очень глубоко в мантии Земли) могут находиться две гигантские части (скорее "капли" или "сгустки") другой планеты, столкнувшейся с нашей миллиарды лет назад.