«James Webb» обнаружил в ранней Вселенной сверхмассивную черную дыру, которая «объелась и спит»

Используя космический телескоп «James Webb», астрономы обнаружили в ранней Вселенной огромную черную дыру, которая «наелась досыта и дремлет». Об открытии сообщается в журнале Nature.

«Подобно медведю, наевшемуся лосося перед зимней спячкой, эта черная дыра переела до такой степени, что больше почти не может поглощать материю», – рассказывают авторы исследования. Художественной представление сверхмассивной черной дыры в период активного роста. Credit: Jiarong Gu Черная дыра уже смогла вырасти до своих размеров спустя всего 800 миллионов лет после Большого взрыва. Масса гравитационного монстра составляет примерно 400 миллионов солнечных, что делает его одним из самых крупных среди себе подобных на данном этапе развития Вселенной.

«Черная дыра настолько огромна, что содержит примерно 40 процентов общей массы галактики, в которой она находится: для сравнения, большинство черных дыр в локальной Вселенной не превышают и 0,1 процента от массы галактики-хозяйки», – отметили авторы исследования.

Однако, несмотря на свои гигантские размеры, эта черная дыра все же потребляет газ, необходимый ей для роста, но с очень низкой скоростью – примерно в 100 раз медленнее теоретического максимального предела, – что делает ее по сути спящей. Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути. Credit: Event Horizon Telescope Такая сверхмассивная черная дыра, находящаяся на столь раннем этапе развития Вселенной, но при этом не активно растущая, ставит под сомнение текущее представление о формировании и развитии этих объектов.

«Наиболее вероятным сценарием является то, что черные дыры проходят через короткие периоды сверхбыстрого роста, за которыми следуют длительные периоды покоя», – считают авторы исследования. Движение вещества вокруг черной дыры в центре галактики Мessier 87 в представлении художника. Credit: ESO/M. Kornmesser Согласно стандартным моделям, черные дыры образуются в результате гибели массивных звезд и накапливают материю до предела, известного как предел Эддингтона, когда давление излучения на материю преодолевает гравитационное притяжение.

С помощью ряда компьютерных симуляций ученые попытались выяснить, как эта спящая черная дыра могла вырасти до таких огромных размеров в самом начале существования Вселенной. В результате они пришли выводу, что наиболее вероятный сценарий заключается в способности черных дыр превышать предел Эддингтона в течение коротких периодов, когда они растут очень быстро, а затем наступают длительные периоды бездействия.