Обнаружена самая далекая черная дыра: Что делает ее особенной и что даст ее изучение?

Астрофизики НАСА нашли самую далекую от Земли черную дыру, когда-либо обнаруженную в истории рентгеновских наблюдений. Объект был найден благодаря наблюдениям рентгеновской обсерватории «Чандра» и инфракрасного телескопа Джеймса Уэбба. Астрономы надеются, что изучение этого объекта поможет объяснить, как образовались первые сверхмассивные черные дыры во Вселенной.

Как обнаружила группа ученых из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики под руководством Акоса Богдана, сверхмассивная черная дыра расположена в галактике под названием UHZ1. Ранние наблюдения показали, что галактика расположена в скоплении Абель 2744, на расстоянии 3,5 миллиардов световых лет от Земли, но дальнейшие исследования показали, что на самом деле галактика находится гораздо дальше, на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет от Земли.

Возраст черной дыры и ее родительской галактики составляет около 470 миллионов лет. Команда астрофизиков также нашла доказательства того, что черная дыра UHZ1 была массивной, даже когда она была еще в зачаточном состоянии. Ее масса сейчас колеблется от 10 до 100 миллионов Солнц, что примерно равно массе всех звезд в ее галактике вместе взятых. Именно этими размерами она отличается от других черных дыр, масса которых обычно не превышает одной десятой массы родительской галактики.

«Существуют физические пределы того, насколько быстро черные дыры могут расти после своего образования. Однако черные дыры, рождающиеся с большей массой, имеют преимущество. Это примерно как посадить саженец дерева вместо маленького семени», — сказал соавтор исследования Энди Голдинг из Принстонского университета.

Две недели наблюдений за этой галактикой обсерваторией Чандра показали, что она содержит перегретый газ, излучающий интенсивные рентгеновские лучи. Как отмечают в НАСА, это характерный признак того, что черная дыра активно растет.

Наблюдения астрофизиков согласуются с теоретическими предсказаниями физика Йельского университета Приямвады Натараджана, сделанными в 2017 году, о том, что сверхмассивные черные дыры образуются в результате коллапса массивного газового облака.

«Мы считаем, что на сегодняшний день это лучшее доказательство того, что некоторые черные дыры образуются из массивных газовых облаков, — сказал Натараджан. — Впервые мы наблюдали сверхмассивную черную дыру на такой ранней стадии своего развития, которая весит примерно столько же, сколько звезды в ее галактике».

Астрофизики надеются, что изучение этого объекта поможет прояснить, как сверхмассивные черные дыры могут достигать таких масс всего через несколько сотен миллионов лет после своего образования.