Международная группа астрономов под руководством учёных из Университета Васэда и Университета Тохоку обнаружила в ранней Вселенной необычный квазар с одной из самых быстрорастущих сверхмассивных чёрных дыр. Наблюдения на телескопе Subaru показали редкое сочетание свойств, которое противоречит ряду теоретических моделей. Работа опубликована в The Astrophysical Journal.

Квазар из эпохи «детства» Вселенной

Объект наблюдается примерно через 1,8 миллиарда лет после Большого взрыва. Его центральная сверхмассивная чёрная дыра поглощает вещество в 13 раз быстрее теоретического предела Эддингтона — барьера, связанного с давлением излучения, которое должно «выдувать» газ и ограничивать рост.

Обычно в фазе сверхэддингтоновской аккреции рентгеновское излучение от короны чёрной дыры ослабевает, а формирование релятивистских джетов (струй) подавляется. Здесь же оба процесса ярко выражены: квазар мощно светится в рентгене и обладает сильным радиоджетом.

Почему это странно и что это значит

Скорее всего, объект переживает кратковременный всплеск аккреции из-за резкого притока газа. Корона (источник рентгена) и джет ещё не успели «выключиться», хотя рост идёт на пределе. Такая фаза, вероятно, очень короткая — поэтому подобные квазары почти не встречаются.

Сильный джет активно влияет на окружающую галактику: он может подавлять или, наоборот, стимулировать звездообразование, регулируя эволюцию всей системы.

По словам ведущего автора Сакико Обути, дальнейший поиск подобных объектов в обзорных данных поможет понять, насколько часто встречаются такие экстремальные стадии роста и какую роль они сыграли в формировании сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной.

Вкратце

Астрономы нашли квазар из эпохи 1,8 млрд лет после Большого взрыва, в центре которого сверхмассивная чёрная дыра растёт в 13 раз быстрее предела Эддингтона. При этом она ярко светится в рентгене и имеет мощный радиоджет — сочетание, которое противоречит большинству моделей. Вероятно, это кратковременная фаза сверхаккреции из-за притока газа. Открытие важно для понимания, как чёрные дыры достигали огромных масс так рано и как они влияют на эволюцию галактик.