Астрономы нашли три сверхмассивные чёрные дыры в галактике через 1,2 млрд лет после Большого взрыва
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Международная группа под руководством Ханны Юблер из Института внеземной физики Общества Макса Планка обнаружила три активно питающиеся сверхмассивные чёрные дыры в галактике J0148-4214 — первое подобное трио в далёкой Вселенной. Галактика находится на красном смещении 5,0167, примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, а её свет шёл до Земли 12,5 миллиарда лет. Открытие, опубликованное в Astronomy & Astrophysics, ставит под сомнение современные модели роста чёрных дыр в ранней Вселенной.
Ключевые факты
- В галактике J0148-4214 обнаружены три активно питающиеся сверхмассивные чёрные дыры — первое подобное трио в далёкой Вселенной.
- Галактика находится на красном смещении 5,0167, примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, а её свет шёл до Земли 12,5 миллиарда лет.
- Две чёрные дыры расположены вблизи центра галактики на расстоянии около 620 световых лет друг от друга, третья — примерно в 5 500 световых годах.
- Самая маленькая чёрная дыра с массой около 600 000 солнечных питается быстрее, чем допускает предел Эддингтона.
- Полная звёздная масса галактики составляет около 1,3 миллиарда солнечных, что делает чёрные дыры значительной её частью.
Метод обнаружения
Чёрные дыры были идентифицированы по широкому размытию эмиссионной линии водорода H-alpha, вызванному газом, движущимся со скоростями от 430 до 2 920 километров в секунду. Размытие проявляется в водороде, но не в ярких линиях кислорода, которые исходят от более разреженного газа на большем удалении и никогда не движутся так быстро. Спектроастрометрия, измеряющая крошечные смещения видимого положения света вдоль спектральной линии, использовалась для разделения двух центральных объектов. Без интегрального полевого блока на приборе NIRSpec телескопа Webb, вероятно, была бы замечена только одна из трёх чёрных дыр, отмечает Общество Макса Планка.
Свойства чёрных дыр
Масса первичной чёрной дыры составляет около 80 миллионов солнечных, её центрального соседа — около 600 000 солнечных, а удалённой — около 2 миллионов солнечных. Джованни Маццолари, второй автор исследования, оценивает полную звёздную массу галактики примерно в 1,3 миллиарда солнечных. Самая маленькая чёрная дыра питается быстрее предела Эддингтона — точки, где излучение от падающего вещества должно сдерживать собственный приток. Превышение предела Эддингтона означает, что стандартная теория роста чёрных дыр в данном случае перестаёт работать.
Значение для ранней Вселенной
Появление гигантских чёрных дыр на столь раннем этапе космической истории десятилетиями оставалось трудной проблемой, поскольку постепенная аккреция слишком медленна для роста из звёздных зародышей. Столкновения чёрных дыр предлагают короткий путь к быстрому росту, и наличие трёх в одной галактике поддерживает этот сценарий.
1 источник
Время · отставание