Телескоп Вебба виявив гігантську чорну діру, яка «спить» після того, як «забагато з'їла»

(CLO) За допомогою космічного телескопа імені Джеймса Вебба (JWST) астрономи виявили надмасивну чорну діру, яка тихо «спить», лише через 800 мільйонів років після Великого вибуху.

Ця чорна діра, маса якої приблизно в 400 мільйонів разів перевищує масу Сонця, поглинула велику кількість галактичного газу та пилу, що змусило її «заснути» після переїдання.

Відкриття, опубліковане в журналі Nature 18 грудня, ще більше ускладнює питання про те, як надмасивні чорні діри швидко зростали в ранньому Всесвіті.

Ці чорні діри зазвичай дуже великі та зустрічаються у великих галактиках у найближчому Всесвіті, з масою близько 0,1% від загальної маси їхньої галактики-господаря. Однак чорна діра, виявлена ​​в дослідженні, має масу, еквівалентну приблизно 40% маси її галактики-господаря.

Зазвичай вважається, що надмасивні чорні діри ростуть шляхом злиття більших чорних дір та поглинання газу та пилу з їхньої галактики. Вважається, що цей процес утворення надмасивної чорної діри займає мільярди років. Однак JWST виявив чорну діру такого розміру на дуже ранніх стадіях розвитку Всесвіту, коли їй було лише близько 800 мільйонів років.

Чорна діра, що переїдає, у ранньому Всесвіті ось-ось задрімає. Ілюстрація: Цзяронг Гу

Примітно те, що, незважаючи на свою величезну масу, ця чорна діра не поглинає газ і пил з такою швидкістю, як інші надмасивні чорні діри. Натомість вона поглинає матерію дуже повільно, лише близько 1% від максимально можливої ​​швидкості для такої чорної діри. Оскільки ця чорна діра не світиться так яскраво, як інші чорні діри, вона перебуває у «сплячому» стані та її важко виявити.

Навіть попри те, що ця чорна діра перебуває у «сплячому» стані, її все ще можна виявити завдяки її величезній масі. «Сон» чорної діри також дає можливість вивчити масу та структуру галактики, до якої вона належить.

Роберто Майоліно, член дослідницької групи, сказав, що можливо, що ці чорні діри «народжуються великими», тобто вони могли сформуватися великими з самого початку. Інша можливість полягає в тому, що вони проходять періоди екстремальної активності, а потім тривалі періоди спокою.

Майоліно та його команда змоделювали зростання надмасивних чорних дір у ранньому Всесвіті та виявили, що ці чорні діри можуть зазнавати епізодів «перегодовування». Під час цих епізодів чорні діри ростуть надзвичайно швидко, але ці епізоди тривають лише близько 5-10 мільйонів років, після чого вони «сплять» на десятки мільйонів років.

«Ці короткі сплески дозволяють чорній дірі швидко зростати, водночас більшу частину часу вона проводить у стані спокою», – сказав Майоліно. Ці періоди спокою чорної діри можуть тривати в 10-20 разів довше, ніж епізоди «перегодовування», що робить чорні діри в ранньому Всесвіті здебільшого сплячими та важкими для виявлення.

Відкриття цієї надмасивної чорної діри є важливим проривом у кращому розумінні формування та еволюції чорних дір у ранньому Всесвіті. Команда дослідників припускає, що ранній Всесвіт міг бути заповнений цими сплячими космічними монстрами, і що ми можемо відкрити більше з них у майбутньому. Однак, через сплячу природу цих чорних дір, їх виявлення стане серйозним викликом для астрономів у найближчі роки.

Нгок Ань (за даними Space, Daily Mail, Popsci)

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