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

(CLO) С помощью космического телескопа 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 больше массы 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 черные дыры часто бывают очень большими и часто встречаются в крупных галактиках в близлежащей Вселенной, их масса составляет около 0,1% от общей массы родительской галактики. Однако обнаруженная в ходе исследования черная дыра имеет массу, эквивалентную примерно 40% массы ее родительской галактики.

Обычно считается, что сверхмассивные черные дыры растут в результате слияния более крупных черных дыр и поглощения газа и пыли из своей галактики. Считается, что на создание сверхмассивной черной дыры уходят миллиарды лет. Однако JWST обнаружил черную дыру такого размера на очень раннем этапе развития Вселенной, когда ей было всего около 800 миллионов лет.

Переедающая черная дыра в ранней Вселенной собирается вздремнуть. Иллюстрация: Цзяжун Гу

Примечательно то, что, несмотря на свою огромную массу, эта черная дыра не поглощает газ и пыль так быстро, как другие сверхмассивные черные дыры. Вместо этого она поглощает материю очень медленно, всего около 1% от максимально возможного для такой черной дыры. Поскольку эта черная дыра светит не так ярко, как другие черные дыры, она находится в «спящем» состоянии и ее трудно обнаружить.

Несмотря на то, что эта черная дыра находится в «спящем» состоянии, ее все равно можно обнаружить благодаря ее огромной массе. «Сон» черной дыры также дает возможность изучить массу и структуру галактики, к которой она принадлежит.

Роберто Майолино, член исследовательской группы, сказал, что, возможно, эти черные дыры «родились большими», то есть они могли сформироваться большими с самого начала. Другая возможность заключается в том, что у них наблюдаются периоды повышенной активности, за которыми следуют длительные периоды покоя.

Майолино и его команда провели моделирование роста сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной и обнаружили, что эти черные дыры могут подвергаться эпизодам «перекармливания». Во время фаз «перекорма» черные дыры будут расти чрезвычайно быстро, но эти фазы длятся всего около 5–10 миллионов лет, после чего они «спят» в течение десятков миллионов лет.

«Эти короткие всплески способствуют быстрому росту черной дыры, в то время как большую часть времени она находится в состоянии покоя», — сказал Майолино. Период сна этой черной дыры может длиться в 10–20 раз дольше, чем фазы «перекорма», из-за чего черные дыры в ранней Вселенной были в основном сонными и их было трудно обнаружить.

Открытие этой сверхмассивной черной дыры является крупным прорывом в понимании формирования и эволюции черных дыр в ранней Вселенной. Группа ученых предполагает, что ранняя Вселенная могла быть заполнена спящими космическими «монстрами», и что в будущем мы можем обнаружить еще больше таких черных дыр. Однако из-за «спящей» природы этих черных дыр их обнаружение станет серьезной 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