Виявлено чорні діри, які в 1000 разів більші, ніж очікувалося: вчені не можуть пояснити це явище (фото)

За допомогою космічного телескопа Вебб астрономи виявили в ранньому Всесвіті надмасивні чорні діри в центрах галактик, які мають занадто велику масу в порівнянні з масою своїх галактик. На даний момент точного пояснення цьому немає. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.

У сучасному Всесвіті надмасивні чорні діри в центрах галактик мають масу, що дорівнює приблизно 0,01% маси їхніх рідних галактик, тобто маси всіх зірок. Але розрахунки астрономів показали, що надмасивні чорні діри в центрі виявлених телескопом Вебб галактик з раннього Всесвіту мають масу, що дорівнює приблизно 10% маси своїх галактик. Це занадто велике значення, що означає, що ці чорні діри приблизно в 1000 разів масивніші, ніж повинні бути.

Це відкриття ще раз підтверджує інші спостереження, які показали, що надмасивні чорні діри в ранньому Всесвіті якимось чином могли вирости до дуже великих розмірів набагато швидше, ніж передбачають моделі. Справа в тому, що телескоп Вебб виявив в період до 1 млрд років після Великого вибуху чорні діри, маса яких у мільйони разів більша маси Сонця. Але нинішні моделі показують, що чорним дірам для того, щоб набрати таку масу, потрібно більше 1 млрд років.

Чорні діри, які стали об'єктом нового дослідження, знаходяться в центрах галактик, які астрономи назвали "маленькими червоними крапками". Адже саме такими виглядають галактики на фотографіях телескопа Вебб. Ці галактики вже існували через 1,5 млрд років після Великого вибуху, тоді як Всесвіт виник 13,8 млрд років тому. Тобто їхні чорні діри почали рости набагато раніше.

Вчені дійшли висновку, що червоний колір цим галактикам надає випромінювання, яке виходить з акреційного диска центральної чорної діри. Цей диск є хмарою газу та пилу, які поглинає чорна діра. Враховуючи велику яскравість цих дисків, у даному випадку чорні діри представляють собою активні ядра галактик, тобто вони активно поглинають матерію і випускають багато випромінювання з своїх околиць. Це випромінювання настільки сильне, що затінює світло зірок у галактиках.

"Маленькі червоні крапки" знаходяться так далеко від нас, що світло від них летіло до телескопа Вебб більше 12 млрд світлових років. Але астрономи з'ясували, що ці галактики маленькі і мають відносно невелику масу. Тому ще більш дивно, що вони містять дуже великі надмасивні чорні діри.

Автори дослідження кажуть, що нове відкриття демонструє, що надмасивні чорні діри можуть активно рости навіть у маленьких галактиках.

Вчені поки не знають, яким чином чорні діри стали такими великими, але, можливо, це пов'язано з тим, що вони могли швидше поглинати матерію в ранньому Всесвіті. Також вчені зазначають, що висока щільність газу в галактиках могла призвести до більш щільного розташування зірок. Таким чином, коли ці зірки вмирали, вони перетворювалися на маленькі чорні діри, які потім зливалися і перетворювалися на величезну чорну діру.