Виявлено рідкісну чорну діру часів світанку нашого Всесвіту

Виявлено рідкісну чорну діру часів світанку нашого Всесвіту

Астрономи виявили пиловий червоний об’єкт за 13 мільярдів світлових років від Землі, який може бути найбільш раннім відомим предком надмасивної чорної діри.

За словами авторів нового дослідження, опублікованого 13 квітня в журналі Nature, стародавній об’єкт демонструє характеристики, притаманним квазарам. Народжений лише через 750 мільйонів років після Великого вибуху, в епоху, яка називається «космічним світанком», цей об’єкт, мабуть, є першим прямим свідченням того, що рання галактика вплітала зоряний пил в основу надмасивної чорної діри.

Подібні об’єкти, відомі як перехідні червоні квазари, теоретично існували в ранньому Всесвіті, але їх ніколи не спостерігали досі.

«Виявлений об’єкт поєднує дві рідкісні групи небесних об’єктів, а саме – пилові зіркоутворення і квазари, що світяться», — заявив провідний автор дослідження Сейдзі Фудзімото, науковий співробітник Інституту Нільса Бора в Копенгагенському університеті. «[Це] тим самим забезпечує новий шлях до розуміння швидкого зростання надмасивних чорних дірок у ранньому Всесвіті».

Мерехти, мерехти, маленький квазар

Квазари (квазізіркові об’єкти) — надзвичайно яскраві об’єкти, що живляться надмасивними чорними дірками в центрах галактик. Володіючи масою в мільйони і десятки мільярдів мас нашого Сонця, ці жахливі чорні дірки засмоктують все навколо себе з неймовірною швидкістю. Газ, що проникає в ці чорні дірки, нагрівається через тертя, створюючи яскраве світіння, яке можна порівняти з зоряним світлом.

Попередні дослідження показали, що квазари існували протягом перших 700 мільйонів років існування Всесвіту, пишуть автори дослідження; проте незрозуміло, як саме ці надмасивні об’єкти утворилися так швидко після Великого вибуху. Моделювання передбачає, що в запилених зоряних галактиках відбувається якась швидкозростаюча перехідна фаза.

«Теоретики передбачили, що ці чорні діри проходять ранню фазу швидкого зростання: компактний об’єкт, що почервонів від пилу, з’являється із сильно прихованим пилом галактики зі спалахом зіркоутворення», — сказав співавтор дослідження Габріель Браммер, доцент Інституту Нільса Бора. у заяві.

У своїй новій статті дослідники стверджують, що виявили один із таких рідкісних перехідних об’єктів – офіційно названий GNz7q – під час вивчення стародавньої галактики із зіркоутворенням, за допомогою космічного телескопа Хаббла.

Команда впіймала ранню галактику в розпал зоряного бебі-буму, коли вона, мабуть, виробляла нові зірки в 1600 разів швидше, ніж Чумацький Шлях сьогодні. Всі ці новонароджені зірки виробляли величезну кількість тепла, яке нагрівало навколишній газ і змушувало його яскраво світитися в інфрачервоному діапазоні. За словами дослідників, галактика стала настільки гарячою, що її пил сяє яскравіше, ніж будь-який інший відомий об’єкт періоду космічного світанку.

Серед цього яскравого пилу дослідники виявили єдину червону крапку, що світиться, — великий компактний об’єкт, пофарбований величезним пиловим туманом навколо нього. За словами дослідників, світність і колір цієї червоної точки ідеально відповідають прогнозованим характеристикам перехідного червоного квазара.

«Властивості, що спостерігаються, чудово узгоджуються з теоретичними симуляціями і припускають, що GNz7q є першим прикладом перехідної фази швидкого зростання чорних дірок у пиловому ядрі зірки, предком пізнішої надмасивної чорної діри», — сказав Браммер.

Команда, мабуть, не випадково натрапила на цей об’єкт, яких є, мабуть, багато, і вони ще чекають, щоб їх відкрили телескопи, які можуть зазирнути ще далі, в ранні епохи Всесвіту. Дослідники написали, що космічний телескоп НАСА імені Джеймса Вебба, запущений 25 грудня 2021 року, зможе полювати на ці невловимі об’єкти з набагато більшою чіткістю, ніж Хаббл, і, сподіваюся, проллє трохи більше світла на запилений космічний світанок.

Прокоментуйте: