Команда астрономов под руководством Хевона Су из Международной обсерватории Gemini и NSF NOIRLab представила открытие стремительно развивающейся чёрной дыры, расположенной в центре карликовой галактики на заре Вселенной. Это открытие может пролить свет на процесс формирования сверхмассивных чёрных дыр. Используя данные, предоставленные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) и рентгеновским телескопом «Чандра», эксперты определили настоящую чёрную дыру с небольшой массой, получившую имя LID-568, которая существовала уже через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва.
LID-568 проявляет невероятную активность, поглощая вещество с фантастической скоростью, превышающей теоретический предел Эддингтона более чем в 40 раз. Этот предел обозначает максимальную светимость, которую может излучать материя, окружающая чёрную дыру, и темп поглощения вещества, при котором сохраняется баланс между гравитационным притяжением и внешним давлением, вызванным нагретым и сжатым падающим материалом.
Этот прорыв стал возможным благодаря высокой чувствительности инструмента JWST, который сумел зафиксировать слабое излучение, невидимое в спектре оптических и прежних инфракрасных наблюдений низкой интенсивности. Чёрная дыра была выявлена среди тысяч объектов в каталоге рентгеновской обсерватории «Чандра» COSMOS, который был составлен после 4,6 миллионов секунд наблюдений.
Соотношение скорости и объёма материи, оттягиваемой вокруг LID-568, позволяет предположить, что значительная часть массы чёрной дыры могла быть набрана в процессе одного события быстрой аккреции. Это открытие предоставляет новое видение механизма формирования сверхмассивных чёрных дыр из более мелких «семян», которые, согласно современным научным гипотезам, появляются или в результате гибели первых звёзд (лёгкие семена), или через прямое схлопывание газовых скоплений (тяжёлые семена).
«Основной процесс увеличения массы может происходить в рамках одного кратковременного эпизода аккреции, безотносительно к тому, возникла ли чёрная дыра из лёгкого или тяжёлого семени», — сообщает Хевон Су.
Научная статья, объясняющая эти результаты, озаглавленная «Сверхэддингтоновская аккреция чёрной дыры спустя ~1,5 млрд лет после Большого взрыва, зафиксированная с применением JWST», опубликована в журнале Nature Astronomy. Эти данные углубляют наше понимание стремительного роста чёрных дыр в ранние периоды существования Вселенной и могут помочь астрономам выяснить, как сверхмассивные чёрные дыры наращивали свою массу на начальных этапах развития Вселенной.
Источник: iXBT
