V-kosmose.com

Сверхмассивная черная дыра в детской Вселенной

Сверхмассивная черная дыра в детской Вселенной

Художественная интерпретация самой удаленной сверхмассивной черной дыры, выступающей частью квазара, созданного через 690 млн. лет после Большого Взрыва. Вокруг скапливается нейтральный водород, что намекает на эпоху реионизации

Исследователи из Массачусетского технологического института зафиксировали наиболее отдаленную сверхмассивную черную дыру. Она находится внутри ультра-яркого квазара, свет которого исходил всего через 690 млн. лет после события Большого Взрыва. Свету пришлось потратить 13 млрд. лет, чтобы добраться к нам.

По массивности черная дыра превосходит солнечную в 800 млн. раз. И это удивляет, потому что никто не ожидал встретить настолько массивный объект в такой юной Вселенной. Добавляет интригу еще и среда, в которой находится объект. Скорее всего, черная дыра сформировалась так же, как и Вселенная, которая подверглась фундаментальному сдвигу от непрозрачной среды к миганию первых звезд. По мере создания звезд и галактик они сгенерировали достаточное количество излучения, чтобы перевести водород из нейтрального состояния в ионизированное.

Этот переход отображает фундаментальное изменение в пространстве, сохранившееся и сейчас. Ученые считают, что черная дыра начала существование между нейтральным и ионизированным состояниями (50/50).

Наиболее отдаленная сверхмассивная черная дыра, выступающая частью квазара, появившегося через 690 млн. лет после Большого Взрыва

Наиболее отдаленная сверхмассивная черная дыра, выступающая частью квазара, появившегося через 690 млн. лет после Большого Взрыва

Сдвиг на высокой скорости

Черную дыру заметил Эдуардо Барсадос. Он рассматривал квазары – одни из ярчайших пространственных объектов. Инструмент FIRE на 6.5-метровом телескопе Магеллан помог улучшить обзор. FIRE – спектрометр, классифицирующий объекты на основе их ИК-спектров. У одного объекта красное смещение достигало 7.5, то есть излучение через 690 млн. лет после начала всего.

Данные от FIRE (Магеллан) и GNIRS (Джемини) ИК-спектра квазара J1342+0928. На вставке отображена линия MgII, которая сыграла главную роль в определении массивности черной дыры

Данные от FIRE (Магеллан) и GNIRS (Джемини) ИК-спектра квазара J1342+0928. На вставке отображена линия MgII, которая сыграла главную роль в определении массивности черной дыры

Свечение первых звезд

Считают, что найденный квазар знаменует один из важнейших моментов во вселенской истории. После Большого Взрыва пространство казалось раскаленным супом из горячих энергичных частичек. По мере расширения они охлаждались и сливались в нейтральный водородный газ при темных веках. В итоге, гравитационное конденсированное вещество опустилось в первые звезды и галактики, создавшие свет.

Есть важное допущение, что конкретный квазар существовал именно в эпоху фундаментального перехода.

FIRE помог определить то, что большая часть водорода вокруг квазара выступает нейтральной. Это вывело к предположению, что звезды должны были зажечься примерно через 690 млн. лет после события Большого Взрыва.

Но здесь возникает новая загадка: как такой массивной черной дыре удалось появиться так рано? Считается, что они вырастают из-за поглощения массы. Но на достижение таких масштабов должно было уйти намного больше времени. Так что сейчас ученые пытаются разобраться с этим вопросом.