И мы снова обращаемся к загадочным просторам космоса. На расстоянии 23.81 миллиард световых лет от Земли, учитывая расширение Вселенной, астрономы из Китая, США и стран Европы обнаружили галактику LID-568. В её центре находится сверхмассивная чёрная дыра массой 6.75 миллиона масс Солнца. На первый взгляд, в этом нет ничего необычного. Однако, как выяснилось, эта чёрная дыра обладает уникальными свойствами, которые трудно объяснить. Она поглощает материю в сорок раз быстрее, чем предписывает теоретический предел, и появилась спустя всего 1.59 миллиард лет после Большого взрыва. Возможно, это поможет разгадать тайну стремительного роста чёрных дыр в ранней Вселенной.
О том, насколько активно аккреционный диск вокруг сверхплотного объекта теряет материю, свидетельствует его светимость. Количество излучения, которое может испустить такая система без потери равновесия, называется Пределом Эддингтона. Для некоторых чёрных дыр и нейтронных звёзд этот предел может быть превышен под воздействием чудовищной гравитации.
Однако до открытия LID-568 никто не предполагал, что «несколько» может означать «в сорок раз». Эта сверхмассивная чёрная дыра (достаточно лёгкая для своего класса) была обнаружена сначала в рентгеновском диапазоне с помощью обсерватории «Чандра», а затем в инфракрасном, что стало возможным благодаря «Уэббу». При этом учёные столкнулись с рядом трудностей, и даже возникли сомнения относительно правильности центровки новейшего телескопа.
«У этой чёрной дыры пир», — говорит астроном Джулия Шарвехтер из обсерватории Джемини и лаборатории NOIRLab NSF. — Этот экстремальный случай показывает, что механизм быстрого питания выше предела Эддингтона является одним из возможных объяснений того, почему мы находим такие тяжёлые чёрные дыры так рано во Вселенной».
В конце концов, правильность наблюдений спектрографа интегрального поля NIRSpec была подтверждена, и перед учёными встала главная загадка: как светимость чёрной дыры может в четыре десятка раз превышать теоретически возможную? И более того: как такой гигант смог сформироваться всего за почти 1.6 миллиард лет, прошедших с Большого взрыва?
Астрофизики предложили следующую гипотезу: большую часть своей массы LID-568 могла приобрести всего за один-единственный эпизод аккреции, который прошёл с беспрецедентной интенсивностью. Если эта гипотеза верна, то она может создать совершенно новое представление о первичных чёрных дырах — зародышах будущих гигантов, образовавшихся вскоре после зарождения Вселенной.
По мнению команды исследователей, это может наконец-то разрешить тайну появления в раннем космосе целой россыпи слишком массивных чёрных дыр. Теперь их рост уже не кажется столь невероятным, независимо от того, появились ли они в результате коллапса облаков газа или гибели сверхмассивных звёзд. Правда, механизмы такого «экстремального питания» пока не установлены, и, по всей видимости, станут одной из главных целей будущих исследований.
#eofru #космос #черные_дыры #космические_чудеса #уэбб #jwst