Астрономы обнаружили самую древнюю черную дыру, возраст которой более 13 миллиардов лет, что отсылает к самым ранним моментам Вселенной. Наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), показали, что она находится в центре галактики, возникшей всего через 440 миллионов лет после Большого взрыва. С массой, примерно в миллион раз превышающей массу Солнца, она удивительно большая для так называемой “младенческой” черной дыры, что ставит вопрос о том, как она могла так быстро достичь таких размеров.
Профессор Роберто Майолино, астрофизик из Кембриджского университета, который руководил наблюдениями, подчеркивает, что “главным сюрпризом является ее огромная масса”. Наблюдения, опубликованные на сайте Arxiv , позволили обнаружить характерные признаки аккреционного диска – гало из газа и пыли, которое быстро вращается вокруг космической “черной дыры”.
Эти открытия могут помочь разгадать тайну сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, таких как Млечный Путь, масса которых достигает миллиардов солнечных масс. До недавнего времени считалось, что они просто накапливали массу за почти 14 миллиардов лет, поглощая звезды и другие объекты. Однако это предположение не объясняет огромных размеров современных сверхмассивных черных дыр.
Одна из гипотез предполагает, что первые черные дыры родились из прямого коллапса огромных газовых облаков, а не из звезд, исчерпавших свой ресурс и схлопнувшихся под собственной гравитацией. Еще одна возможность заключается в том, что в ранней Вселенной компактные кластеры звезд и черных дыр сливались очень быстро.
Эндрю Понтзен, космолог из Университетского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании, отмечает: “Понимание происхождения черных дыр всегда было загадкой, но теперь эта загадка углубляется”. Он добавляет, что результаты, полученные с помощью JWST, позволяют предположить, что некоторые черные дыры в молодой Вселенной росли с невероятной скоростью, значительно превышающей ожидания.
Открытия JWST, космической обсерватории НАСА, запущенной всего два года назад, представляют собой последнюю серию впечатляющих достижений. JWST в сто раз чувствительнее предыдущих телескопов, таких как Хаббл, в обнаружении инфракрасного света, который используется для наблюдения самых удаленных объектов.
Черные дыры – одни из самых странных и таинственных объектов Вселенной. Их гравитация настолько интенсивна, что ни материя, ни свет не могут покинуть их пределы. Порог черной дыры обозначается горизонтом событий – точкой, за которой нет возврата. Они сложны для изучения, так как фундаментально невидимы, но применение законов физики дает некоторые поразительные представления.
Что находится за горизонтом событий, неизвестно. Теория общей относительности Эйнштейна предполагает, что в центре черной дыры плотность становится бесконечной, создавая гравитационную сингулярность, которая находится за пределами обычных законов физики.
За последнее десятилетие астрономы сделали значительные успехи в наблюдениях за черными дырами, в том числе получили первое изображение гало черной дыры в 2019 году. Новейшие наблюдения и даже более далекие цели JWST помогут раскрыть происхождение этих загадочных объектов.
Источник: SecurityLab