Во Вселенной обнаружили огромную черную дыру: дает в 600 триллионов раз больше света, чем Солнце

Ученые давно искали такой объект

Орбитальная обсерватория «Хаббл» открыла необычно яркую и большую черную дыру в ранней Вселенной, достигшую невозможно высокой массы всего через 850 миллионов лет после Большого Взрыва.

«Мы давно искали подобный объект, изучая самые дальние окраины космоса. Наши расчеты показывают, что более ярких квазаров в ранней и даже современной Вселенной, скорее всего, не существует», - заявил Сяохуэй Фань (Xiaohui Fan) из университета Аризоны в Тусоне (США).

Считается, что в центре большинства массивных галактик обитают сверхмассивные черные дыры, чья масса может быть выше солнечной в несколько миллионов или миллиардов раз. Изначально ученые считали, что подобные объекты возникали таким же путем, как их нормальные «кузины» - в результате гравитационного коллапса звезд и последующего слияния нескольких крупных черных дыр.

Наблюдения за первыми галактиками Вселенной заставили астрофизиков усомниться в этом - оказалось, что в них обитают черные дыры с массой в десятки миллиардов Солнц. Подобные объекты, как показывают расчеты, просто не успели бы вырасти до таких размеров, если бы они родились маленькими.

Поэтому некоторые ученые начали считать, что сверхмассивные черные дыры рождаются по более экзотическим сценариям - в результате коллапса гигантских облаков из «чистого» атомарного водорода или благодаря сгусткам темной материи, а также экзотическим «темным» звездам, чья масса может быть в сотни раз выше, чем у обычных светил.

В последние годы «Хаббл» и другие мощнейшие телескопы мира ищут древнейшие черные дыры и их потенциальные «зародыши», используя так называемые гравитационные линзы, чье существование предсказывается теорией относительности Эйнштейна.

Считается, что любое скопление материи большой массы, в том числе и темной, взаимодействует со светом и заставляет его лучи искривляться, как это делают обычные оптические линзы. Такой эффект ученые называют гравитационным линзированием. В некоторых случаях искривление пространства помогает астрономам увидеть сверхдалекие объекты на заре юности Вселенной.

Недавно Фаню и его команде улыбнулась удача - им удалось найти гравитационную линзу, порожденную очень тусклой галактикой, расположенной в восьми миллиардах световых лет от Земли. Ее притяжение усилило и искривило свет еще более далекой и древней галактики в созвездии Тельца, удаленной от нас на 12,8 миллиарда световых лет, примерно в 50 раз, что сделало этот объект видимым для «Хаббла».

Этот «звездный мегаполис», получивший имя J0439+1634, уникален и крайне интересен сразу по нескольким причинам. Во-первых, мы его видимо в том состоянии, в котором он существовал на излете так называемой эпохи реионизации, своеобразных «темных веков» Вселенной, когда космос еще не был прозрачным для света и других электромагнитных волн.

Во-вторых, в его центре находится рекордно яркая и крупная черная дыра, вырабатывающая примерно в 600 триллионов раз больше света и других форм излучения, чем Солнце. Ее масса, по самым консервативным оценкам астрономов, должна быть как минимум в 430 миллионов раз выше, чем у нашего светила, однако в реальности она может быть заметно больше.

Вдобавок, «эйнштейновская линза» оказалась настолько удачной, что ученым удалось изучить не только сам квазар, но и соседние с ним облака газа. Их фотографии показали, что J0439+1634 переживает рекордный «бум рождаемости». Каждый год в ней формируются десятки тысяч новых звезд, что на три порядка больше, чем в Млечном Пути и в других современных галактиках.

Это, как считают Фань и его коллеги, может объяснять то, как черная дыра в центре этой древней галактики достигла столь больших размеров за небольшое время. Столь высокие темпы формирования новых звезд возможны лишь в том случае, если в центр галактики постоянно попадают большие количества «свежего» и холодного газа.

Они планируют проверить эту теорию после запуска телескопа «Джеймс Уэбб», наследника «Хаббла», способного увидеть то, как двигаются потоки газа в окрестностях центра J0439+1634. Эти наблюдения покажут, как много его попадает внутрь черной дыры, и как ее притяжение влияет на скорость формирования звезд.