Астрономи виявили найвіддаленішу чорну діру і перші зірки: розкрито загадку (фото)

Автори двох досліджень, опублікованих у журналах Astronomy & Astrophysicals і Nature, представили результати нового вивчення однієї з найдавніших відомих галактик у Всесвіті. За словами вчених, було виявлено найвіддаленішу активну надмасивну чорну діру і знайдено докази існування найперших зірок, яких ще ніколи не бачили, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Галактика з раннього Всесвіту

Однією з найдавніших і найвіддаленіших галактик є GN-z11, світло якої летіло до нас приблизно 13,4 млрд років, а тому астрономи побачили її за допомогою космічного телескопа Вебб такою, якою вона була через 430 млн років після Великого вибуху. Нові спостереження за цією галактикою дали змогу зробити два дуже важливих відкриття, які допомагають зрозуміти, чому найперші галактики у Всесвіті є яскравішими, ніж припускають космологічні теорії.

Моделі формування галактик, засновані на стандартній космологічній моделі, показують, що найбільш ранні галактики у Всесвіті мають бути не дуже яскравими. Але спостереження показують, що насправді вони набагато яскравіші, ніж передбачається. Однією з найяскравіших якраз і є галактика GN-z11.

Найдальша надмасивна чорна діра у Всесвіті

Астрономи вирішили з'ясувати, що її робить такою яскравою і виявили найдальшу надмасивну чорну діру з усіх відомих, яка активно поглинає матерію. Результати дослідження показують, що ця чорна діра, яка розташована в центрі галактики GN-z11, має масу, що у 2 млн разів більша за масу Сонця.

Астрономи виявили потужний потік випромінювання, який виходить з акреційного диска чорної діри, а сам цей диск є дуже щільним, гарячим і яскравим через активне поглинання матерії. Таким чином чорна діра набирає масу і зростає. Автори дослідження дійшли висновку, що саме велика яскравість акреційного диска чорної діри є причиною того, що галактика GN-z11 є дуже яскравою.

Але є і ще одна причина, як вважають астрономи. Вона полягає в тому, що в галактиці GN-z11, ймовірно, існують найперші зірки, які належать до Населення III. Їхнє світло також сприяє великій яскравості стародавньої галактики. Тобто жодних протиріч стандартній космологічній моделі виявлено не було.

Виявлено перші зірки у Всесвіті

Насправді, астрономи виявили непрямі докази суттєвіші за перші зірки, які ще ніхто не бачив напряму, і вони вважаються гіпотетичними. Хоча автори дослідження вважають, ці докази досить переконливими.

Наймолодші зірки, які існують у Всесвіті, зокрема й Сонце, належать до зірок Населення I. У їхньому складі міститься дуже багато важких хімічних елементів. До появи цих зірок існували зірки Населення II, які мали менше важких хімічних елементів у своєму складі, але після своєї смерті вони дали початок новому поколінню зірок. Багато із зірок цього типу існують досі. Але є ще зірки Населення III, які, як вважають астрономи, складалися тільки з водню і гелію. Вважається, що ці перші зірки були надзвичайно яскравими і мали масу, яка приблизно в 100-200 разів була більшою за масу Сонця.

Як показало дослідження, виявлені згустки гелію в галактиці GN-z11 вказують на те, що він залишився після утворення найперших зірок, а кількість світла, яке його іонізує, вказує на те, що ці зірки, ймовірно, існують у галактиці GN-z11.

Вчені також дійшли висновку, на підставі отриманих даних, що в таких давніх галактиках, як GN-z11, частіше відбувався процес появи масивних зірок, ніж у галактиках сучасного Всесвіту.

Також Фокус писав про те, що аналіз даних космічного апарату "Юнона" показав, що на крижаному супутнику Юпітера недостатньо важливого елемента для того, щоб там існувало життя.