Аномальная черная дыра из ранней Вселенной озадачила ученых: нарушает теорию эволюции галактик

Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, использовали прибор GRAVITY+, размещенный на телескопе VLT Европейской южной обсерватории, чтобы выяснить, какую массу имеет центральная черная дыра в галактике из ранней Вселенной. Оказалось, что масса черной дыры меньше массы ее родной галактики, хотя они должны были расти одинаково. У астрономов есть версия, почему так получилось, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Наблюдения за центральными черными дырами их родными галактиками в более локальной Вселенной позволили астрономам сделать вывод, что эти объекты растут и эволюционируют совместно. То есть у них имеется тесная взаимосвязь, которая отражается на их массах. Проще говоря, растет галактика и вместе с ней должна также расти черная дыра.

Но изучение такой взаимосвязи в галактиках из ранней Вселенной является очень сложной задачей. Хотя древние галактики, называемые квазарами, где находится активная центральная черная дыра, очень яркие, они расположены очень далеко. Поэтому их сложно изучать с помощью большинства телескопов. Благодаря новому прибору GRAVITY+ ученые смогли заглянуть в раннюю Вселенную на 11 млрд лет назад. В этот период эволюции Вселенной черные дыры и их родные галактики росли и набирали массу очень быстро.

Ученые провели наблюдение за галактикой J092034.17+065718.0 и ее центральной черной дырой и измерили массу этого объекта. Оказалось, что масса черной дыры в 320 млн раз больше массы Солнца. Но масса ее родной галактики – 60 млрд масс Солнца. То есть черная дыра оказалась намного меньше своей галактики. Авторы исследования считают, что галактика росла быстрее, чем сверхмассивная черная дыра, что указывает на задержку между ростом галактик и черных дыр в некоторых случаях.

Ученые считают, что причина этого кроется в сильной обратной связи галактики со взрывами сверхновых, когда вещество погибших звезд выбрасывается из центра галактики, прежде чем оно сможет попасть в черную дыру. Астрономы считают, что черная дыра сможет начать свой быстрый рост и достичь почти такой же массы, которую имеет галактика, только тогда, когда последняя станет очень массивной, чтобы происходило удерживание вещества от взрыва сверхновых в ее центре.

Чтобы определить, является ли этот сценарий доминирующим способом совместной эволюции для других галактик и их центральных черных дыр, ученые продолжат измерения массы черных дыр в ранней Вселенной.

Кстати, по словам ученых, благодаря прибору GRAVITY+, можно получить изображения черных дыр в ранней Вселенной, которые в 40 раз более четкие, чем делает космический телескоп Уэбб. Это происходит благодаря тому, что прибор собирает данные одновременно со всех четырех телескопов в составе VLT и получается виртуальный телескоп диаметром 130 метров.

Как уже писал Фокус, астрономы получили новый снимок телескопа Хаббл, на котором показан процесс слияния галактик, благодаря которому появился огромный поток из звезд и газа длиной 250 000 световых лет. Это изображение показывает возможное развитие событий, когда наша галактика и галактика Андромеды столкнутся вместе через несколько миллиардов лет.

Также Фокус писал о том, что космический телескоп Уэбб сделал изображения давно известных спиральных галактик. Благодаря этому ученые получили снимки с огромной детализацией, что позволило получить более глубокое представление о том, как появляются звезды, а также о структуре и эволюции галактик. И эти изображения просто красивые.