Телескоп Джеймса Вебба зафіксував найбільш ранню підтверджену чорну діру, приховану в надзвичайно рідкісній галактиці CAPERS-LRD-z9, що існувала лише через 500 мільйонів років після Великого вибуху.
Художнє зображення галактики CAPERS-LRD-z9, де знаходиться найперша підтверджена чорна діра. Вважається, що надмасивна чорна діра в її центрі оточена густою хмарою газу, що надає галактиці характерного червоного кольору. Фото: Ерік Зумалт, Техаський університет в Остіні
Це відкриття, зроблене командою з Техаського університету в Остіні, стало можливим завдяки спектроскопічним даним програми CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey). Світло від цієї галактики подолало 13,3 мільярда років, тож ми бачимо її такою, якою вона була на стадії, коли Всесвіту було всього близько 3% від сучасного віку. “У пошуках чорних дір це найглибша точка, в яку можна заглибитися на практиці. Ми дійсно розширюємо межі того, що можуть виявити сучасні технології”, — зазначив керівник дослідження Ентоні Тейлор.
Особливу увагу привертає сама чорна діра: її маса сягає 300 мільйонів Сонць, що становить близько половини всієї маси зірок у галактиці. “Це додає нових доказів того, що ранні чорні діри зростали набагато швидше, ніж ми вважали можливим. Або вони починали бути набагато масивнішими, ніж передбачають наші моделі”, — підкреслив Стівен Фінкельштейн.
CAPERS-LRD-z9 належить до нового класу об’єктів — “Маленьких Червоних Крапок”. Вони є компактними, надзвичайно яскравими та червоними галактиками, що з’являються лише протягом перших 1,5 мільярда років космічної історії. Яскравість таких галактик, як виявилося, пояснюється не численними зорями, а активністю надмасивних чорних дір.
Що ж до характерного червоного відтінку, астрономи підозрюють, що він виникає через густі газові хмари, які оточують чорну діру і викривляють світло в довші, червоніші хвилі. “Коли ми порівняли цей об’єкт з іншими джерелами, він був абсолютно ідентичним”, — пояснив Тейлор.
Дослідники планують подальші високоточні спостереження за допомогою JWST, щоб краще зрозуміти, як саме формувалися ці ранні чорні діри та яку роль вони відігравали в розвитку перших галактик. “Донедавна ми не мали змоги вивчати ранню еволюцію чорних дір. Тепер цей унікальний об’єкт дає нам шанс це зробити”, — додав Тейлор.
Таким чином, CAPERS-LRD-z9 стає ключем до таємниці швидкого зростання перших чорних дір, а також до розуміння походження загадкових Маленьких Червоних Точок у молодому Всесвіті.