С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» ученые зафиксировали в ранней фазе развития Вселенной массивную черную дыру, находящуюся в состоянии покоя после периода интенсивного роста. Информация об этом открытии опубликована в научном издании Nature.
«Эта черная дыра, подобно медведю, насытившемуся лососем перед зимним сном, поглотила огромное количество вещества и теперь практически не проявляет активности», – поясняют исследователи.
Формирование этой черной дыры произошло всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва, что позволило ей достичь значительных размеров. Ее масса приблизительно равна массе 400 миллионов Солнц, что делает ее одна из самых массивных среди аналогов на текущем этапе эволюции Вселенной.
«Размеры обнаруженной черной дыры настолько велики, что она составляет около 40 процентов от общей массы галактики, в которой расположена: для сравнения, большинство черных дыр в нашей окрестности Вселенной не превышают 0,1 процента от массы своей галактики», – подчеркнули авторы работы.
Тем не менее, несмотря на свои колоссальные габариты, данная черная дыра продолжает поглощать вещество, необходимое для увеличения массы, но делает это крайне медленными темпами – приблизительно в сто раз ниже максимально возможной теоретической скорости, что фактически превращает ее в спящий объект.
Обнаружение сверхмассивной черной дыры на столь раннем этапе формирования Вселенной, которая при этом не демонстрирует активного роста, ставит под вопрос современные представления о механизмах возникновения и эволюции подобных объектов.
«По мнению авторов исследования, наиболее вероятным представляется чередование фаз интенсивного роста черных дыр с последующими длительными периодами относительной инертности», – говорится в публикации.
В соответствии с общепринятыми теоретическими представлениями, черные дыры формируются при коллапсе массивных звезд и продолжают увеличивать свою массу, пока не достигают предела Эддингтона, когда поток излучения уравновешивает гравитационное воздействие.
С помощью серии компьютерных моделей исследователи предприняли попытку определить, каким образом эта спящая черная дыра смогла достичь столь внушительных размеров в первые эпохи существования Вселенной. В итоге они выдвинули предположение, что наиболее вероятным объяснением является способность черных дыр временно преодолевать предел Эддингтона, обеспечивая периоды быстрого роста, сменяющиеся длительными фазами покоя.
