Международная команда астрономов представила новое исследование, в котором приводятся первые свидетельства существования своего рода зародышей в ранней Вселенной. Авторы работы считают, что из этих космических «семян» выросли сверхмассивные черные дыры.
Исследование принято к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters и в настоящее время опубликовано на сервере препринтов arXiv. Коротко об открытии рассказывает Space.com. Ученые пишут, что обнаруженные ими «семена» могут помочь объяснить, как некоторые сверхмассивные черные дыры сумели достаточно быстро вырасти на ранней стадии формирования Вселенной.
Известно, что такие объекты появились менее чем через один миллиард лет после Большого взрыва. Однако механизм их появления и стремительного роста оставался загадкой. Описанные в новом исследовании «семена», как говорят авторы работы, могли быть теми зародышами, из которых сформировались сверхмассивные черные дыры. Таковыми являются черные дыры с массой примерно в 40 миллионов раз больше, чем масса нашего Солнца. Считается, что такие объекты образуются в результате прямого коллапса массивного облака газа. Этим они отличаются от типичных черных дыр, которые рождаются, когда массивные звезды подходят к завершению своей жизни и коллапсируют под действием собственной гравитации.
Ученые также отмечают, что галактики, которые содержат «семена», тоже необычны. Их называют галактиками огромных черных дыр, сокращенно принята аббревиатура OBG. Эти галактики появились в ранней Вселенной, поэтому их всегда было трудно увидеть в телескопы. Однако в последнее время появились высокочувствительные инструменты, установленные на космических аппаратах, которые помогают в изучении столь удаленных от нас по времени объектов.
Возраст Вселенной составляет примерно 13,8 миллиарда лет. Галактики OBG появились, когда Вселенной было около 400 миллионов лет. И вот теперь ученые, наконец, идентифицировали одну из таких галактик. Она получила название UHZ1. Подтвердить ее существование удалось благодаря данным космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и космической обсерватории Chandra.
Полученные данные исследователи сравнили с результатами ранее проведенного моделирования. Последнее показало, что быстрый рост зародышей и их превращение в сверхмассивные черные дыры были возможны в ранней Вселенной. Практические измерения совпали с теоретическими прогнозами. Наилучшее совпадение, которое ученые нашли во время сравнения, оказалось «семенами» с массой, в 10 тысяч раз превышающей солнечную массу. Расчеты также показали, что рост этих зародышей растянулся на несколько сотен миллионов лет.