Быстро растущая черная дыра в центре карликовой галактики в ранней Вселенной, изображенная на концепции этого художника, может содержать важные ключи к пониманию эволюции сверхмассивных черных дыр в целом.

Группа астрономов, использовавшая данные космического телескопа "Джеймса Уэбба" и рентгеновской обсерватории "Чандра", обнаружила сверхмассивную черную дыру малой массы всего через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Эта черная дыра поглощает материю с феноменальной скоростью, превышающей теоретический предел более чем в 40 раз. Несмотря на свою недолговечность, "праздник" этой черной дыры может помочь астрономам понять, как сверхмассивные черные дыры так быстро росли в ранней Вселенной.

Сверхмассивные черные дыры находятся в центрах большинства галактик, и современные телескопы продолжают наблюдать их на удивительно ранних этапах эволюции Вселенной. Однако остается загадкой, как эти черные дыры смогли так быстро увеличиться в размерах. Открытие сверхмассивной черной дыры с малой массой, поглощающей вещество с невероятной скоростью вскоре после рождения Вселенной, предоставляет астрономам новые ценные сведения о механизмах быстрого роста черных дыр в ранней Вселенной.

Эта черная дыра, получившая название LID-568, была обнаружена среди тысяч объектов в каталоге COSMOS legacy survey, составленном рентгеновской обсерваторией "Чандра" на основе наблюдений, продолжавшихся 4,6 миллиона секунд. Эта совокупность галактик ярко светится в рентгеновском диапазоне, но остается невидимой при оптических и предыдущих наблюдениях в ближнем инфракрасном диапазоне. Используя уникальную инфракрасную чувствительность телескопа Уэбба, астрономы смогли выявить эти слабые аналогичные излучения, что привело к открытию черной дыры.

Скорость и размер потоков вещества вокруг LID-568 заставили команду предположить, что значительная часть прироста массы черной дыры могла произойти за один эпизод быстрой аккреции. По всей видимости, LID-568 поглощает материю со скоростью, превышающей предел Эддингтона в 40 раз. Этот предел определяет максимальное количество света, которое может излучать вещество, окружающее черную дыру, а также скорость, с которой оно может поглощать материю, чтобы внутренние гравитационные силы и внешнее давление, вызванное теплом сжатого вещества, оставались в равновесии.

Эти результаты предоставляют новое понимание формирования сверхмассивных черных дыр из более мелких "зародышей", которые, согласно современным теориям, возникают либо в результате гибели первых звезд Вселенной (легкие зародыши), либо в процессе прямого коллапса газовых облаков (тяжелые зародыши). Ранее этим теориям не хватало наблюдательных подтверждений. Новое открытие предполагает, что "значительная часть прироста массы может происходить во время одного эпизода быстрого питания, независимо от того, возникла ли черная дыра из легкого или тяжелого зародыша", - отметил астроном Международной обсерватории Джемини/NSF NOIRLab Хьюон Су, возглавлявший исследовательскую группу. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy в статье под названием "Супер-Эддингтоновская аккрецирующая черная дыра, наблюдаемая с помощью JWST через ~1,5 млрд. лет после Большого взрыва".

ВАШИНГТОН — НАСА рассматривает возможность сокращения бюджета двух своих крупнейших космических телескопов, поскольку сталкивается с более широким сокращением расходов на свои астрофизические программы.

В презентации 13 октября перед Комитетом Национальных академий по астрономии и астрофизике Марк Клампин, директор отдела астрофизики НАСА, сказал, что он изучает неуказанные сокращения операционных бюджетов рентгеновской обсерватории «Чандра» и космического телескопа «Хаббл», чтобы сохранить финансирование для других приоритетов в подразделении.

Потенциальные сокращения, по его словам, обусловлены ожиданием того, что его подразделение не получит в полном объеме запрос на сумму почти 1,56 миллиарда долларов на 2024 финансовый год из-за принятого в июне закона, который ограничивает дискреционные расходы, не связанные с обороной, на 2024 год на уровне 2023, с увеличением только на 1% к 2025 году.

«Мы работаем с расчетом, что бюджеты на 24 финансовый год останутся на уровне 23-го», - сказал он. «Это означает, что мы решили сократить бюджет на миссии в расширенном режиме, а именно «Чандра» и «Хаббл»».

Клампин отказался сообщить, насколько будут урезаны бюджеты этих двух обсерваторий или какие конкретные последствия для них окажут сокращения. Он указал, что предлагаемые сокращения все еще изучаются, отметив, что он смог внести «положительную корректировку» для «Чандры» только на прошлой неделе.

«Чандра» и «Хаббл» - две самые дорогие астрофизические миссии НАСА после космического телескопа «Джеймса Уэбба». В своем бюджетном предложении на 2024 финансовый год НАСА запросило 93,3 миллиона долларов для «Хаббла» и 68,7 миллиона долларов для «Чандры» в соответствии с бюджетами прошлых лет. В совокупности они составляют чуть более 10% от бюджетного запроса астрофизики НАСА на 2024 финансовый год.

Они также входят в число двух старейших миссий НАСА, «Хаббл» запущен в 1990 году, а «Чандра» - в 1999 году. Клампин предположил, что это стало причиной сокращения их бюджетов. «У «Чандры» сейчас есть ряд проблем. Управлять ими становится все труднее», - сказал он. «Изоляция на внешней поверхности космического аппарата ухудшается, он нагревается и усложняет операции».

«Хотя у «Хаббла» таких проблем нет, - добавил он, - он работает уже долгое время, и это большая часть бюджета астрофизики».

Клампин сказал, что он планирует два «мини-обзора для старших» для «Чандры» и «Хаббла», вероятно, в мае 2024 года после публикации бюджетного предложения на 2025 финансовый год. НАСА проводит обзоры руководителей, чтобы решить, следует ли расширять научные космические аппараты, выполнившие свои основные миссии, и если да, то каким образом.

В последнем обзоре старших специалистов по астрофизике в 2022 году «Чандра» и «Хаббл» были фактически исключены, при этом отдельные комиссии изучали каждую миссию в поисках эффективности и других улучшений, а не рассматривали, следует ли продлить саму миссию.

«Хаббл» и «Чандра» занимают лидирующие позиции, учитывая их огромное влияние на астрономию», - говорится в итоговом отчете senior review 2022 года. «Обе миссии работают с чрезвычайно высокой эффективностью, и хотя они все чаще проявляют признаки старения, обе, вероятно, продолжат генерировать науку мирового уровня в течение следующих пяти десятилетий, действуя совместно с JWST, поскольку он начинает выполнять свою ведущую роль».

Клампин сказал, что любая экономия от «Чандры» и «Хаббла» пойдет на другие приоритеты астрофизики. «Однако то, что мы пытаемся сделать, - это защитить будущие миссии и развивающиеся миссии и международные партнерства», - сказал он. Это включает в себя космический телескоп «Нэнси Грейс», астрофизические миссии меньшего размера класса «Эксплорер» и роль НАСА в миссиях, проводимых другими странами, таких как гравитационно-волновая обсерватория ЕКА LISA и израильская Ultrasat ультрафиолетовая обсерватория.

Он сказал, что также хотел бы защитить ранние работы в обсерватории обитаемых миров, следующей флагманской астрофизической миссии после Roman, запуск которой намечен на 2040-е годы. «Абсолютно необходимо продолжать продвигать обсерваторию обитаемых миров вперед», - сказал он. Это включает в себя первый конкурс предложений по разработке ключевых технологий для этого большого космического телескопа и финансирование групп, изучающих научные и технологические темы для него.

Он добавил, что НАСА также рассматривает возможность «небольших сокращений» других действующих миссий, которые он не назвал, а также сокращения расходов на разработку технологий.

Все эти планы, по его словам, были направлены на защиту от потенциальных резких сокращений в астрофизике. Сенатская версия законопроекта о расходах на торговлю, правосудие и науку (CJS) на 2024 финансовый год даст NASA astrophysics 1,544 миллиарда долларов, что меньше запроса, но все же больше 1,51 миллиарда долларов, которые она получила в 2023 году. Представители Палаты представителей еще не обнародовали подробности о своем законопроекте о расходах на CJS.

«Вполне возможно, что, когда мы получим ассигнования, учитывая то, что вы видите в новостях каждый день, мы можем оказаться даже значительно ниже уровня 23 года», - предупредил он комитет. «Перспективы неутешительные».

Марсоход обнаружил, что температура на южном полюсе лунной поверхности равна 70 градусам по цельсию, но, самое интересное в этом не это.. Даже разница температур после погружения составляет всего 2 см.. Сейчас 40 градусов по Цельсию! По сравнению с Землей .. Разница температур на этой глубине (после 2 см от поверхности Земли) почти не наблюдается (может быть, один градус или 2).