На этом аннотированном изображении, предоставленном НАСА в понедельник, 6 ноября 2023 года, показано объединенное изображение данных рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» и космического телескопа Джеймса Уэбба, указывающее на растущую черную дыру всего через 470 миллионов лет после Большого взрыва. Это самая старая из когда-либо обнаруженных черных дыр. Фото: НАСА через AP.
Ученые обнаружили старейшую черную дыру — космическое чудовище, образовавшееся всего через 470 миллионов лет после Большого взрыва.
Результаты, опубликованные в понедельник, подтверждают теории о том, что сверхмассивные черные дыры существовали на заре Вселенной. Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба и рентгеновская обсерватория Чандра в прошлом году объединились для проведения наблюдений.
Учитывая, что Вселенной 13,7 миллиардов лет, возраст этой черной дыры составляет 13,2 миллиарда лет.
Еще более поразительным для ученых является то, что эта черная дыра огромна: в 10 раз больше, чем черная дыра в нашем Млечном Пути.
Считается, что его масса составляет от 10% до 100% массы всех звезд в его галактике, сказал ведущий автор Акос Богдан из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Это далеко не минимальное соотношение черных дыр в нашем Млечном Пути и других близлежащих галактиках — примерно 0,1%, отметил он.
«Во Вселенной еще очень рано быть таким чудовищем», — сказал Приямвада Натараджан из Йельского университета, принимавший участие в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy. Сопутствующая статья появилась в Astrophysical Journal Letters. «Удивительно, как эта штука на самом деле находится на месте со своей галактикой на столь раннем этапе существования Вселенной».
Исследователи полагают, что черная дыра образовалась из колоссальных облаков газа, которые рухнули в соседней галактике со звездами. Две галактики слились, и черная дыра взяла верх.
По словам Натараджан, тот факт, что Чандра обнаружила ее с помощью рентгеновских лучей, «без сомнения, подтверждает, что это черная дыра». С помощью рентгеновских лучей «вы фактически улавливаете газ, который гравитационно втягивается в черную дыру, ускоряется и начинает светиться в рентгеновских лучах», — сказала она.
«Этот объект считается квазаром, поскольку он активно растет, а газ ослепительно яркий», — добавила она.
По мнению ученых, только телескоп Уэбба, возможно, обнаружил черную дыру, которая на 29 миллионов лет старше, но ее еще предстоит наблюдать в рентгеновских лучах и проверять. Натараджан ожидает, что будут обнаружены и более ранние черные дыры — возможно, не так далеко, но все же довольно далеко.
«Мы ожидаем, что во Вселенную откроется новое окно, и я думаю, что это первая трещина», — сказала она.
Два космических телескопа — Уэбб и Чандра — использовали технику, называемую гравитационным линзированием, чтобы увеличить область космоса, где расположены эта галактика UHZ1 и ее черная дыра. Телескопы использовали свет гораздо более близкого скопления галактик, находящегося всего в 3,2 миллиарда световых лет от Земли, чтобы увеличить UHZ1 и ее черную дыру, расположенную гораздо дальше на заднем плане.
«Это довольно тусклый объект, и благодаря удаче природа увеличила его для нас», — сказала Натараджан.
Запущенная в 2021 году на расстоянии 1 миллиона миль (1,6 миллиона километров) «Уэбб» является самой большой и мощной астрономической обсерваторией, когда-либо отправлявшейся в космос; он видит Вселенную в инфракрасном диапазоне. У гораздо более старшей Чандры рентгеновское зрение; он вылетел на орбиту в 1999 году.
«Я нахожу удивительным, что Чандра может делать такие удивительные открытия спустя 24 года после своего запуска», — сказал Богдан.
