Виявлено найвіддаленішу чорну діру, але вона «неймовірно масивна»

Астрономи виявили найвіддаленішу – і, отже, найдавнішу – відому чорну діру. Ця чорна діра, яка ховається в галактиці під назвою GN-z11, є більшою, ніж можна було б врахувати вік Всесвіту.

GN-z11 знаходиться приблизно в 32 мільярдах світлових років від Землі, і деякий час після свого відкриття у 2016 році вона була найвіддаленішою з відомих галактик. Перш ніж кинутися в коментарях, щоб сказати, що така відстань неможлива, і ніщо не може бути далі, ніж 13,8 мільярда світлових років – вік Всесвіту – пам’ятайте, що Всесвіт розширюється прискореними темпами, тому тепер між ними більше простору. нас і галактики, ніж було, коли світло залишило її.

У будь-якому випадку, щоб добре розглянути цю далеку галактику, астрономи тепер використали потужне інфрачервоне око космічного телескопа Джеймса Вебба. Їм вдалося виявити гаряче ультрафіолетове світіння акреційного диска – закручений пил і газ, який видає надмасивну чорну діру. Це робить її найвіддаленішою чорною дірою, яку коли-небудь спостерігали, і, судячи з її розміру, команда оцінила її вік приблизно в мільярд років.

Це породжує серйозну проблему. Завдяки обмеженню швидкості світла ми бачимо GN-z11 таким, яким він був 13,4 мільярда років тому, або лише через 400 мільйонів років після Великого вибуху. На цей час Всесвіт буквально недостатньо старий, щоб ця чорна діра ще існувала.

Це говорить про те, що наші моделі формування та росту чорних дір можуть потребувати певних налаштувань. Запропоновані альтернативи полягають у тому, що вони утворилися внаслідок колапсу величезних газових хмар, що з самого початку залишає їх більшою масою та дає їм перевагу у зростанні – так звані «великі чорні діри». Інші ідеї припускають, що чорні діри з більшою кількістю матерії поблизу можуть харчуватися та рости швидше, ніж ми зараз вважаємо. Або обидві ці моделі можуть працювати разом.

«Побачити таку масивну чорну діру у Всесвіті ще дуже рано, тому ми повинні розглянути інші шляхи їх утворення», — сказав професор Роберто Майоліно, провідний автор дослідження. «Дуже ранні галактики були надзвичайно багаті газом, тому вони були б схожими на буфет для чорних дір».

Це не перший об’єкт, виявлений Джеймсом Веббом, який здається надто просунутим для свого віку. Телескоп уже помітив серію «неймовірно» величезних галактик, які, як виявилося, містять більше маси, ніж вважалося на той час у всьому Всесвіті. Інші демонстрували подібні до Чумацького Шляху брускові структури раніше, ніж, за словами моделей, вони повинні були виникнути.

Астрономи намагаються пояснити результати, пропонуючи все: від галактик, які проходять через фази «зоряних» спалахів, до гіпотетичних зірок, що живляться шляхом анігіляції темної матерії, які виглядають як галактики на такій відстані. Інші навіть заходять так далеко, що припускають, що Всесвіт може бути вдвічі старшим, ніж ми думали.

Тільки подальші спостереження допоможуть розгадати те, що виявляється головною космологічною загадкою. Дослідники нового дослідження планують використовувати майбутні дані Вебба, щоб спробувати знайти більше насіння чорних дір.