За допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» астрономи спостерігали чорну діру, розташовану на рекордній відстані від Землі.
Міжнародна група астрономів за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» відкрила найдальшу і найстарішу з чорних дір, що коли-небудь спостерігалися. Вона існувала лише через 400 млн років після Великого вибуху. Аналіз показав, що чорна діра з раннього Всесвіту поглинала матеріал із батьківської галактики швидше, ніж її сучасні «родичі». Це відкриття може пояснити швидке формування надмасивних чорних дір на зорі існування Всесвіту.
Чорну діру знайшли в стародавній галактиці GN-z11, світло від якої пройшло до Землі 13,4 млрд світлових років, тому галактику видно такою, якою вона була лише через 400 млн років після Великого вибуху. Центральна чорна діра GN-z11 приблизно в 6 млн разів масивніша за Сонце, для порівняння Стрілець A* в центрі Чумацького Шляху важчий за Сонце приблизно в 4 млн разів. При цьому швидкість, з якою давня чорна діра, живиться матерією з навколишньої галактики вп’ятеро перевищує межу, яку передбачають сучасні космологічні теорії.
Галактика GN-z11 на знімку, зробленому «Хабблом» кілька років тому. Зображення: NASA, ESA, and P. Oesch (Yale University)
Відповідно до стандартних моделей, чорні діри утворюються при колапсі вмираючих масивних зірок. Згодом вони накопичують масу, стаючи дедалі важчими. Але якби чорна діра в GN-z11 зростала очікуваним чином, то їй знадобилося б близько млрд років, щоб вирости до розміру, що спостерігається. Швидке поглинання матеріалу пояснює, як чорній дірі вдалося досягти такої великої маси за менший період часу.
Через активність чорної діри молода галактика GN-z11 сяє досить яскраво, щоб світло від неї через мільярди років дійшло до чутливих приладів «Вебба». Чорні діри неможливо спостерігати безпосередньо, їх виявляють за характерним свіченням закрученого акреційного диска, що утворюється поблизу країв чорної діри. Газ в акреційному диску стає надзвичайно гарячим і починає світитися та випромінювати енергію.
GN-z11 — компактна галактика, приблизно в сто разів менша за Чумацький Шлях, а чорна діра, швидше за все, заважає її розвитку. Надшвидкі потоки частинок, що викидаються навколо чорної діри, виштовхують газ і пил із центру галактики. Оскільки зірки народжуються при колапсі хмар газу та пилу, надто активна чорна діра уповільнює зіркоутворення, «зупиняючи» зростання маленької галактики.