«James Webb» обнаружил признаки активности сверхмассивной черной дыры через 470 миллионов лет после Большого взрыва

Космический телескоп «James Webb» обнаружил признаки активности сверхмассивной черной дыры в объекте MoM-BL-z10, существовавшем всего через 470 миллионов лет после Большого взрыва. Если интерпретация наблюдений подтвердится, этот объект поможет ученым понять, как черные дыры успели вырасти до огромных размеров на ранних этапах эволюции Вселенной.

Признаки черной дыры на заре Вселенной

Излучение MoM-BL-z10 преодолело более 13 миллиардов лет, прежде чем достигло Земли. Астрономы изучили спектр объекта с помощью прибора NIRSpec и обнаружили широкую линию излучения водорода Hβ. Она указывает на быстрое движение газа вблизи центра и может служить признаком активной черной дыры.

По ширине этой линии и яркости излучения исследователи оценили массу источника. При стандартных предположениях она составляет около 36 миллионов масс Солнца. Однако альтернативная интерпретация допускает значительно меньшую массу – около 2 миллионов солнечных. Разница связана с неопределенностью в свойствах излучающего газа и эффективности аккреции – процесса поглощения вещества черной дырой.

Как черные дыры успели вырасти до таких размеров?

Даже меньшая оценка делает объект интересным для изучения ранней Вселенной. Согласно одной из моделей, первые черные дыры возникали из остатков массивных звезд. Но чтобы достичь миллионов солнечных масс менее чем за полмиллиарда лет, таким объектам пришлось бы расти чрезвычайно быстро. Альтернативный сценарий предполагает рождение крупных зародышей черных дыр в результате прямого коллапса плотных газовых облаков.

Пока имеющихся данных недостаточно, чтобы определить, какой механизм сыграл главную роль. Тем не менее MoM-BL-z10 предоставляет астрономам редкую возможность исследовать признаки активности черной дыры на заре космической истории и приблизиться к разгадке того, как формировались первые сверхмассивные объекты.