Обнаружена самая древняя сверхмассивная черная дыра

Галактика, в которой находится древняя черная дыра CEERS 1019, образовалась довольно рано в истории Вселенной, всего через 570 миллионов лет после Большого взрыва. Активная сверхмассивная черная дыра в центре CEERS 1019 необычна не только своим возрастом и расстоянием, но и тем, что ее масса составляет всего 9 миллионов солнечных масс, что означает, что она в 9 миллионов раз тяжелее Солнца. Как правило, большинство сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной весят более 1 миллиарда солнечных масс, что делает их ярче и их легче обнаружить.

Относительно небольшой размер черной дыры в центре CEERS 1019 является своего рода загадкой. Согласно заявлению Научного института космического телескопа в Балтиморе, который управляет научными операциями JWST, «все еще трудно объяснить, как она сформировалась так скоро после возникновения Вселенной». Астрономы давно подозревали, что меньшие черные дыры должны были образоваться на заре существования Вселенной, но эти наблюдения впервые позволили увидеть их в таких деталях.

«Исследователи давно знали, что в ранней Вселенной должны быть черные дыры с меньшей массой. Уэбб — первая обсерватория, которая может зафиксировать их так четко», — сказал Дейл Кочевски из колледжа Колби в Уотервилле, штат Мэн, который руководил одним из трех новых исследований, использующих JWST, чтобы заглянуть в далекую вселенную. «Теперь мы думаем, что черные дыры с меньшей массой могут быть повсюду, ожидая своего открытия».

Черная дыра в CEERS 1019 была обнаружена с использованием данных, собранных космическим телескопом Джеймса Уэбба в рамках исследования «Наука о раннем развитии космической эволюции» (CEERS), исследовательской программы, предназначенной для проверки и проверки методов, позволяющих заглянуть далеко в историю Вселенной. область пространства между созвездиями Большой Медведицы и Волопаса. Данные, собранные для исследования, уже привели астрономов в восторг.

«До сих пор исследования объектов в ранней Вселенной были в основном теоретическими», — сказал Стивен Финкельштейн, астроном из Техасского университета в Остине, который возглавляет обзор CEERS и является соавтором одного из исследований CEERS 1019, в котором использовались данные JWST. «С Уэббом мы можем не только видеть черные дыры и галактики на экстремальных расстояниях, но теперь мы можем начать их точное измерение. Это позволяет огромная мощность телескопа».

JWST удалось собрать множество спектральных данных о CEERS 1019, электромагнитных сигнатурах, которые раскрывают химический состав, массу и другие свойства галактики. Данные показывают, что галактика активно производит новые звезды, возможно, в результате слияния с другой галактикой, которая подпитывает активность центральной черной дыры CEERS 1019.

В дополнение к обнаружению черной дыры в центре CEERS 1019, обзор также обнаружил две другие «легковесные» сверхмассивные черные дыры с меньшими массами, чем обычно наблюдаемые черные дыры на таком расстоянии.

Эти две черные дыры в ядрах галактик CEERS 2782 и CEERS 746 образовались через 1,1 миллиарда лет и 1 миллиард лет после Большого взрыва соответственно. Каждый весит около 10 миллионов солнечных масс.

Для сравнения: черная дыра в центре нашей собственной галактики Млечный Путь, известная как Стрелец A*, примерно в 4,3 миллиона раз массивнее Солнца. Но это довольно мало для современной сверхмассивной черной дыры. Бегемот в центре галактики M87 , например, обладает массой около 6,5 миллиардов солнечных.

В общей сложности с использованием данных обзора JWST CEERS было обнаружено 11 галактик, которые, как считается, образовались между 470 и 675 миллионами лет после Большого взрыва. По словам исследователей, данные, полученные в результате изучения этих галактик, могут революционизировать понимание астрономами того, как звезды и галактики формировались и развивались на протяжении всей космической истории.

«Я поражен количеством очень подробных спектров удаленных галактик, которые вернул Уэбб», — сказал Пабло Аррабаль Аро из NOIRLab, ведущий автор одного из исследований с использованием обзора CEERS. «Эти данные абсолютно невероятны».

Space

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»