Учёные выяснили, что CANUCS-LRD-z8.6 прятала огромную чёрную дыру

При наблюдениях галактики CANUCS-LRD-z8.6 с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы обнаружили в её центре сверхмассивную чёрную дыру. Она существовала всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва, однако её масса оказалась рекордной для столь раннего периода.

Учёные до сих пор не могут точно объяснить, каким образом в эпоху реионизации, пришедшуюся на 400–800 миллионов лет после рождения Вселенной, могли появляться такие огромные чёрные дыры. Считается, что они росли за счёт интенсивного поглощения газа, но исследования предполагают, что процесс мог состоять из двух этапов.

Международная команда под руководством Роберты Триподи из Университета Любляны изучала CANUCS-LRD-z8.6 в рамках программы CANUCS для исследования ранней Вселенной. Свет от галактики шёл до Земли 13,3 миллиарда лет, а масса её центральной чёрной дыры превысила 100 миллионов солнечных — примерно в 25 раз больше прогнозов моделей.

Хотя эта система намного меньше Млечного Пути, она демонстрировала высокую скорость образования звёзд — около 50 солнечных масс в год, что необычно для такой молодой и компактной галактики.

Спектральный анализ выявил признаки активности центрального ядра, которые невозможно объяснить только звездообразованием: температура газа достигала почти 39 700 °C, а уровень металличности оказался очень низким — менее 10–20% от солнечного. Это говорит о том, что звёзды в CANUCS-LRD-z8.6 лишь начали обогащать пространство тяжёлыми элементами, а сама галактика сохранила первичный химический состав эпохи реионизации.

Настолько быстрое появление сверхмассивной чёрной дыры исследователи связали с особыми условиями. По их мнению, она могла возникнуть в результате прямого коллапса огромного газового облака, а не после гибели массивной звезды. Расчёты показывают, что такие объекты способны поглощать вещество быстрее предела Эддингтона — максимальной устойчивой скорости роста.

Открытие столь древней галактики поддерживает гипотезу о том, что чёрные дыры в ранней Вселенной развивались быстрее, чем их звёздные окружения. Авторы работы считают, что подобные объекты могли стать основой формирования самых массивных квазаров и чёрных дыр, существующих сегодня.

Источник: Naked Science

Рекомендуем также:

1. Автолюбителей ждёт неприятный сюрприз: ГИБДД вводит правило, запрещающее управление машиной вне города