Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил сверхмассивные черные дыры, которые существовали в очень юной Вселенной и росли необъяснимо быстро. Эти находки вынуждают ученых пересматривать фундаментальные принципы формирования «гравитационных монстров».
Нарушая предел Эддингтона
Телескоп помог идентифицировать черные дыры, которые, по-видимому, нарушают теоретический «предел Эддингтона» — максимальную расчетную скорость поглощения материи. Например, черная дыра LID-568 поглощает вещество со скоростью шести солнечных масс в год — в 40 раз быстрее теоретического максимума.
Всего несколько дней назад исследователи объявили об открытии «BiRD» (Big Red Dot — Большая Красная Точка), сверхмассивной черной дыры с массой в 100 миллионов масс Солнц, которая существовала во время «космического полдня», примерно через четыре миллиарда лет после Большого взрыва. Несмотря на свою колоссальную массу, BiRD формально считается «Маленькой Красной Точкой» — так ученые обозначили таинственные компактные объекты юной Вселенной, обнаруженные «Джеймсом Уэббом».
Эти находки дополняет открытие QSO1, «голой» черной дыры массой около 50 миллионов солнечных масс, которая, по-видимому, существует вне какой-либо галактики.
«Это очень причудливая система, — сказала Марта Волонтери, профессор Парижского института астрофизики. — Если таких случаев окажется больше, это действительно будет странно».
Тайна Маленьких Красных Точек
«Джеймс Уэбб» идентифицировал 341 «Маленькую Красную Точку», разбросанную по ранней Вселенной. Эти компактные объекты с красноватым оттенком существовали в период от 600 миллионов до 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва, демонстрируя необычные спектральные характеристики, которые озадачивают астрономов с момента объявления об их открытии в марте 2024 года.
«До BiRD было известно только о двух других Маленьких Красных Точках с такими же спектральными характеристиками на том же космическом расстоянии», — объяснила Федерика Лоиаконо, руководитель исследовательской группы из Национального института астрофизики Италии. — Открытие предполагает, что эти загадочные объекты были более распространены в период космического полудня, чем считалось ранее, потенциально представляя собой ранние стадии формирования сверхмассивных черных дыр.
Революционные теории формирования
Традиционные модели предполагают, что черные дыры вырастают из остатков массивных звезд за сотни миллионов лет, однако наблюдения с помощью «Джеймса Уэбба» показывают, что черные дыры с массой в миллиард солнечных существовали, когда Вселенной было «всего» полмиллиарда лет.
На фоне этого появились три конкурирующие гипотезы:
- Первичные черные дыры, сформировавшиеся через несколько секунд после Большого взрыва;
- Прямой коллапс массивных облаков газа в черные дыры;
- Непродолжительные периоды «сверхэддингтоновского» аккреционного роста, допускающие сверхбыстрое увеличение массы, выходящее за рамки теоретических ограничений.
Эти открытия представляют собой не просто астрономические курьезы. Как отметил Дейл Коцевски из колледжа Колби:
«Возможно, мы стали свидетелями рождения ядер сегодняшних массивных галактик».
«Джеймс Уэбб» открыл новые горизонты в понимании того, как возникли самые крупные космические структуры, показав, что ранняя Вселенная была гораздо более динамичной и загадочной, чем предполагалось ранее.
Читайте также: «Джеймс Уэбб», возможно, нашел галактику из первых дней Вселенной.
