Самая далекая галактика во Вселенной стала вместилищем колоссальной черной дыры
Астрономы изучили рекордно далекую от Земли галактику и пришли в замешательство — она опровергает большинство современных научных моделей
J0313-1806 — это квазар, находящийся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли. Это полностью сформированная галактика с невероятно огромной сверхмассивной черной дырой в центре, которая с бешеной скоростью порождала звезды всего через 670 миллионов лет после Большого взрыва.
Группа исследователей под руководством Университета Аризоны даже обнаружила свидетельства горячего квазарного ветра, дующего из сверхмассивной черной дыры в центре J0313-1806 всего в пять раз медленнее, чем скорость света.
«Это самое раннее свидетельство того, как сверхмассивная черная дыра влияет на родительскую галактику вокруг нее», — рассказал астроном Файги Ван из Стюардской обсерватории Уаризоны. «Из наблюдений за менее далекими галактиками мы знаем, что это должно происходить — но мы никогда не видели, чтобы это случалось во времена, когда Вселенная была так молода».
Квазары — это невероятно яркий результат активного галактического ядра со сверхмассивной черной дырой, аккрецирующей материал с такой скоростью, что выделяемое тепло распространяется по Вселенной. Ядро J0313-1806 вращает раскаленный поток вещества со скоростью 25 солнечных масс в год; но оно так далеко, что только объединенная мощь самых мощных телескопов современности смогла обнаружить его в виде яркой точки в ИК-спектре где-то на заре времен.
Совокупные наблюдения показывают, что это самый далекий квазар, опередивший предыдущего рекордсмена J1342 + 0928 на 20 миллионов лет.
J1342 + 0928, родившаяся через 690 миллионов лет после Большого взрыва, была достаточно сложной галактикой, так как сверхмассивная черная дыра в ее центре достигла колоссальных 800 миллионов солнечных масс. Но новый рекордсмен превзошел все мыслимые пределы: масса его черная дыра вдвое (!) больше — 1,6 миллиарда солнечных масс!
Это слишком большая масса, которая противоречит постулатам некоторых современных моделей образования подобных объектов. Одна из моделей предполагает, что сверхмассивные черные дыры начинаются с малого и растут за счет аккреции вещества. Другая построена на том, что они образуются в результате прямого коллапса плотных скоплений звезд.
Эти модели могут работать для других квазаров, обнаруженных в далекой Вселенной, но не для J0313-1806. Команда подсчитала, что даже если сверхмассивная черная дыра J0313-1806 образовалась примерно через 100 миллионов лет после Большого взрыва и росла настолько быстро, насколько позволяет моделирование, она все равно должна была начинаться с массой в 10000 Солнц – а это абсурд.
Однако существует и третий вариант.
«В данном случае речь идет о том, что огромное количество первичного холодного газообразного водорода прямо коллапсирует в зародышевую черную дыру», — предполагают ученые.
Тем не менее, квазар и ему подобные составляют постоянно растущий каталог, который помогает астрономам разгадывать загадки того, как наша Вселенная росла и постепенно наполнялась самыми разными объектами. И по мере того, как наши инструменты становяться более чувствительными, наше понимание истока всего мироздания также будет возрастать – надо лишь дать науке время.
