Переела и заснула: астрономы обнаружили самую большую черную дыру в ранней Вселенной

Астрономы с помощью космического телескопа Уэбб обнаружили "спящую" сверхмассивную черную дыру, которая существовала всего 800 млн лет после Большого взрыва. Этот космический монстр "заснул" после того, как поглотил слишком большое количество галактического газа. Это необычная черная дыра, ведь она имеет массу, которая в 400 млн раз больше массы Солнца и является самой большой черной дырой, которую наблюдал телескоп Уэбб в ранней Вселенной. Это открытие еще больше усугубляет загадку того, как сверхмассивные черные дыры стали такими огромными так быстро в ранней Вселенной. Исследование опубликовано в журнале Nature, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Необычная черная дыра

Когда астрономы находят сверхмассивные черные дыры в центрах галактик в локальной Вселенной, то есть они существуют уже миллиарды лет, то данные космические монстры имеют примерно 0,1% массы своей родной галактики. Но обнаруженная в ранней Вселенной гигантская черная дыра имеет массу, которая составляет примерно 40% массы своей родной галактики. И это удивительно.

Астрономы ожидали от черной дыры такого размера то, что она будет жадно поглощать материю, чтобы расти, но она почти этого не делает, если точнее, то поглощение происходит чрезвычайно медленно.

Когда черные дыры питаются материей, то вокруг них образуется аккреционный диск. Гравитация черной дыры вызывает нагрев и трение материи в этом диске, что приводит к тому, что диск выпускает яркое излучение. Таким образом можно увидеть черную дыру. Если же космический монстр находится в "спящем режиме", то есть почти не поглощает материю, то его невозможно увидеть.

Но обнаруженная спящая сверхмассивная черная дыра является другой. Дело в том, что ее огромная масса дает ей огромное гравитационное влияние, а потому ее удалось увидеть. Астрономы выяснили, что черная дыра находится в центре относительно небольшой галактики и удивительно, каким образом в ней образовалась такая гигантская черная дыра.

Загадка черных дыр ранней Вселенной

Сверхмассивные черные дыры находятся в центрах всех галактик и их масса в миллионы и в миллиарды раз больше массы Солнца. В отличие от черных дыр звездной массы, которые возникают в результате смерти массивных звезд, считается, что сверхмассивные черные дыры растут в результате слияния более массивных черных дыр и постоянного питания галактическим газом.

Астрономы считают, что для создания сверхмассивной черной дыры нужно более миллиарда лет. Но телескоп Уэбб уже обнаружил за последние 2 года гигантские черные дыры, которые существовали уже через 600 млн лет после Большого взрыва. Астрономы не могут понять, каким образом они появились так быстро. Огромный размер обнаруженной черной дыры и тот факт, что она даже не растет быстро за счет поглощения материи, только усугубляет загадку.

Авторы исследования предполагают, что такие черные дыры могли появиться изначально очень большими. Но есть вероятность того, что они имеют периоды слишком активного поглощения материя, а затем наступают периоды длительного покоя.

Каким образом черные дыры стали очень большими в ранней Вселенной?

Ученые с помощью компьютерного моделирования выяснили, что такие черные дыры могли на относительно короткое время превышать предел того, сколько материи они могут поглотить. Этот предел называется пределом Эддингтона и предполагает, что у черных дыр наступает момент, когда давление излучения их дисков отталкивает поступающую материю и таким образом черная дыра перестает питаться.

Авторы исследования считают, что черные дыры в ранней Вселенной могли на некоторое время превысить предел Эддингтона и в это время росли с очень большой скоростью. Расчеты показывают, что такие периоды слишком быстрого роста длятся от 5 до 10 млн лет, после чего черная дыра "засыпает" и в таком состоянии находится примерно 100 млн лет. Это означает, что ранние огромные черные дыры можно чаще обнаружить, когда они находятся в "спящем режиме".

Фокус уже писал о том, что астрономы обнаружили черную дыру, которая существовала через 1,5 млрд лет после рождения Вселенной, и так быстро питается, что превышает предел Эддингтона в 40 раз.

Также Фокус писал о том, что Солнце выбросило в космос сразу три огромных потока плазмы. Скорость одного из корональных выбросов массы достигла более 3000 км/с.