Используя данные космического телескопа Джеймса Уэбба и рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра», ученые недавно обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая пожирает материю с поразительной скоростью, превышающей теоретический предел, считавшийся возможным, более чем в 40 раз.
Черная дыра, получившая название LID-568, находится в далекой галактике в ранней Вселенной и наблюдается в том виде, в каком она появилась всего через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Это открытие может дать важные подсказки о том, как сверхмассивные черные дыры смогли так быстро вырасти в ранней Вселенной.
Сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центре большинства галактик, долгое время оставались загадкой для астрономов. Их присутствие в столь отдаленные эпохи всегда вызывало фундаментальные вопросы об их формировании и росте. Как эти космические гиганты достигли таких внушительных размеров за относительно короткое время?
Чрезмерно прожорливая черная дыра
Черная дыра LID-568 была обнаружена благодаря инновационному подходу с использованием инструментов JWST. Команда исследователей под руководством Хьевона Суха использовала интегральный полевой спектрограф NIRSpec, который позволяет получить спектр для каждого пикселя в поле зрения телескопа. Эта техника оказалась решающей для открытия, учитывая чрезвычайно слабый характер объекта в традиционных длинах волн.
Что делает LID-568 действительно необычным, так это скорость потребления материи. Черная дыра поглощает вещество со скоростью, в 40 раз превышающей так называемый предел Эддингтона — теоретический предел, определяющий максимально возможную скорость аккреции для черной дыры до того, как давление испускаемого излучения уравновесит гравитационную силу.
Этот «космический пир» прожорливой LID-568 сопровождается мощными струями газа, вырывающимися из центральной области. Это явление, по мнению астрономов, может служить «выпускным клапаном» для избыточной энергии, генерируемой этим экстремальным процессом аккреции.
Последствия для нашего понимания Вселенной
Это открытие имеет глубокие последствия для нашего понимания эволюции сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. До сих пор теории образования этих объектов фокусировались на двух возможных сценариях:
- Гибель первых звезд Вселенной (так называемых полусветлых звезд).
- Прямой коллапс газовых облаков (полутяжелых).
Открытие LID-568 позволяет предположить, что, независимо от происхождения, эти черные дыры могли накопить значительную часть своей массы в ходе отдельных эпизодов быстрой и интенсивной аккреции.
Тот факт, что черная дыра может так резко превысить предел Эддингтона, открывает новые перспективы в физике аккреции. Наблюдаемые мощные потоки газа могут представлять собой саморегулирующийся механизм, который позволяет системе сохранять определенную стабильность, несмотря на экстремальную скорость аккреции.
Исследовательская группа уже планирует дальнейшие наблюдения с помощью JWST, чтобы углубить понимание этого необычного явления, которое обещает раскрыть новые подробности о механизмах, позволивших сверхмассивным черным дырам достичь своих нынешних размеров так скоро после Большого взрыва.
С исследованием, опубликованным в журнале Nature Astronomy, можно ознакомиться здесь.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
