Учені вперше побачили світло зірок навколо квазарів у галактиках із раннього Всесвіту

За допомогою космічного телескопа Вебб астрономи вперше побачили світло зірок з двох величезних галактик з раннього Всесвіту, в яких знаходяться чорні діри, які активно ростуть — квазари. Як показало дослідження, опубліковане в журналі Nature, співвідношення мас чорних дір і мас їхніх рідних галактик відповідає співвідношенню, яке спостерігається в більш пізньому Всесвіті. І це дуже незвично, пише IFLScience.

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

Що таке квазар? Це активне ядро галактики, яке є надмасивною чорною дірою. Ця чорна діра поглинає навколишню матерію так швидко, що вся речовина навколо стає надзвичайно яскравою. Це світло настільки сильне, що перекриває світло зірок із рідних галактик чорних дір. Тепер же вчені вперше змогли побачити світло зірок в інших дуже далеких галактиках, у яких знаходяться яскраві квазари. До того, як почав свою роботу телескоп Вебб, космічний телескоп Габбл міг розрізнити світло зірок у галактиках із квазарами на відстані до 11 млрд світлових років. У більш далеких галактик світло було занадто тьмяним.

Тепер же вчені отримали зображення квазарів під назвою J2236+0032 і J2255+0251, а також зоряного світла їхніх галактик, яке було випущено, коли Всесвіту було відповідно 870 і 880 млн років. Тобто це галактики з одними з найперших центральних чорних дір і відповідно одними з найперших квазарів у Всесвіті. Вчені з'ясували, що маса двох галактик становить 130 млрд і 34 млрд мас Сонця, а маса їхніх надмасивних чорних дір становить приблизно 1,4 млрд і 200 млн мас Сонця відповідно.

Незважаючи на відмінності, співвідношення між масою зірок у цих галактиках і масою надмасивної чорної діри відповідає тому, що ми спостерігаємо в локальному Всесвіті. Співвідношення маси чорної діри до маси галактики-господаря аналогічне співвідношенню в галактиках у недавньому минулому, що дає змогу припустити, що зв'язок між чорними дірами та їхніми господарями існував уже через 800 млн років після Великого вибуху.

Але це співвідношення багато років спантеличує вчених, адже невідомо, чи існує воно тому, що зірки і надмасивна чорна діра зростають завдяки одним і тим самим процесам, як-от злиття галактик, чи тому, що вони справді впливають одна на одну.

Існування таких масивних чорних дір у ранньому Всесвіті ставить перед ученими багато запитань, на які потрібно знайти відповіді. Як ці чорні діри могли стати такими великими, коли Всесвіт був дуже молодим? Ще більше спантеличує те, що спостереження в локальному Всесвіті показують чіткий зв'язок між масою надмасивних чорних дір і набагато більшими галактиками, в яких вони знаходяться. Галактики і чорні діри мають абсолютно різні розміри, то що ж з'явилося раніше: чорні діри чи галактики? Це проблема "курки чи яйця" космічного масштабу.

Недавнє дослідження, як уже писав Фокус, показує, що чорні діри в ранньому Всесвіті могли рости набагато швидше, ніж передбачається.

Також Фокус писав про те, що вперше в історії вивчення космосу вчені виявили низькочастотні гравітаційні хвилі за допомогою масиву пульсарів.