Телескоп Уэбба обнаружил гигантскую черную дыру, «спящую» после «переедания»

(CLO) С помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая спокойно «спит», всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва.

Эта черная дыра, масса которой примерно в 400 миллионов раз превышает массу Солнца, поглотила огромное количество галактического газа и пыли, в результате чего она «уснула», поглотив слишком много.

Открытие, опубликованное в журнале Nature 18 декабря, еще больше усложняет вопрос о том, как быстро росли сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной.

Эти чёрные дыры, как правило, очень велики и встречаются в крупных галактиках ближней Вселенной, их масса составляет около 0,1% от общей массы родительских галактик. Однако чёрная дыра, обнаруженная в ходе исследования, имела массу, эквивалентную примерно 40% массы родительской галактики.

Обычно считается, что сверхмассивные чёрные дыры растут в результате слияния более крупных чёрных дыр и поглощения газа и пыли из родительской галактики. Считается, что этот процесс образования сверхмассивной чёрной дыры занимает миллиарды лет. Однако телескоп JWST обнаружил чёрную дыру такого размера на очень раннем этапе развития Вселенной, когда ей было всего около 800 миллионов лет.

Переполненная чёрная дыра в ранней Вселенной вот-вот уснёт. Иллюстрация: Цзяронг Гу

Примечательно, что, несмотря на свою огромную массу, эта чёрная дыра поглощает газ и пыль не так быстро, как другие сверхмассивные чёрные дыры. Вместо этого она поглощает вещество очень медленно, всего около 1% от максимально возможной для такой чёрной дыры скорости. Поскольку эта чёрная дыра светится не так ярко, как другие чёрные дыры, она остаётся «спящей» и её трудно обнаружить.

Несмотря на то, что эта чёрная дыра находится в «спящем» состоянии, её всё ещё можно обнаружить благодаря её огромной массе. «Спящее» состояние чёрной дыры также даёт возможность изучить массу и структуру галактики, к которой она принадлежит.

Роберто Майолино, член исследовательской группы, предположил, что эти чёрные дыры, возможно, «рождаются большими», то есть изначально сформировались такими. Другая возможность заключается в том, что они переживают периоды экстремальной активности, за которыми следуют длительные периоды покоя.

Майолино и его команда смоделировали рост сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной и обнаружили, что эти чёрные дыры могут переживать периоды «переедания». В эти периоды «переедания» чёрные дыры растут чрезвычайно быстро, но эти периоды длятся всего около 5–10 миллионов лет, после чего они «спят» на десятки миллионов лет.

«Эти короткие вспышки позволяют чёрной дыре быстро расти, в то время как большую часть времени она находится в состоянии покоя», — сказал Майолино. Эти периоды покоя чёрной дыры могут длиться в 10–20 раз дольше, чем периоды «перекорма», из-за чего чёрные дыры в ранней Вселенной по большей части находятся в состоянии покоя и их трудно обнаружить.

Открытие этой сверхмассивной чёрной дыры стало крупным прорывом в понимании формирования и эволюции чёрных дыр в ранней Вселенной. Учёные предполагают, что ранняя Вселенная могла быть заполнена этими спящими космическими «монстрами», и что в будущем мы можем обнаружить ещё больше таких чёрных дыр. Однако, учитывая спящую природу этих чёрных дыр, их обнаружение станет серьёзной проблемой для астрономов в ближайшие годы.

Нгок Ань (по данным Space, Daily Mail, Popsci)

Источник: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html