Рекордная сверхмассивная черная дыра – самая старая из всех, что удалось увидеть в рентгеновских лучах

Дядя Влад

Астрономы недавно обнаружили самую далекую черную дыру, когда-либо наблюдавшуюся в диапазоне рентгеновских лучей, и она обладает некоторыми необычными свойствами, которые могут помочь раскрыть тайны формирования крупнейших черных дыр.

В центре большинства галактик находится сверхмассивная черная дыра , масса которой в сотни тысяч или даже в миллионы или миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Считается, что эти огромные черные дыры связаны с тем, как формируются галактики, но эта связь не ясна — и как именно сверхмассивные черные дыры становятся такими массивными, также остается открытым вопросом.

Недавно обнаруженная черная дыра в галактике UHZ1, расположенной на расстоянии невероятных 13,2 миллиардов световых лет, является молодой, и ее масса в настоящее время аналогична массе галактики, в которой она находится. Это видно благодаря эффекту гравитационного линзирования скопления галактик Abell 2744, показанного ниже, которое имеет такую ​​огромную массу, что искривляет пространство-время и увеличивает далекую галактику, делая ее наблюдаемой. Его обнаружили с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, а затем наблюдали с помощью рентгеновской обсерватории Чандра.

Астрономы обнаружили самую далекую черную дыру, когда-либо обнаруженную в рентгеновских лучах (в галактике, получившей название UHZ1), с помощью телескопов Чандра и Уэбб. Рентгеновское излучение является характерным признаком растущей сверхмассивной черной дыры. Этот результат может объяснить, как образовались некоторые из первых сверхмассивных черных дыр во Вселенной. На этом составном изображении показано скопление галактик Abell 2744, за которым находится UHZ1, в рентгеновских лучах Чандры (фиолетовый цвет) и инфракрасных данных Уэбба (красный, зеленый, синий).
С помощью телескопов Чандра и Уэбб астрономы обнаружили самую далекую черную дыру, когда-либо обнаруженную в рентгеновских лучах, в галактике, получившей название UHZ1. На этом составном изображении показано скопление галактик Abell 2744, за которым находится UHZ1, в рентгеновских лучах Чандры (фиолетовый цвет) и инфракрасных данных Уэбба (красный, зеленый, синий). Авторы: Рентген: НАСА/CXC/SAO/Акос Богдан; Инфракрасный: НАСА/ЕКА/CSA/STScI; Обработка изображений: NASA/CXC/SAO/L. Фраттаре и К. Арканд

«Нам нужен был Уэбб, чтобы найти эту удивительно далекую галактику, и Чандра, чтобы найти ее сверхмассивную черную дыру», — сказал ведущий автор исследования Акос Богдан из Центра астрофизики | В заявлении Гарвардского и Смитсоновского института. «Мы также воспользовались преимуществами космического увеличительного стекла, которое увеличило количество обнаруженного нами света».

Эта черная дыра, похоже, родилась массивной, что позволило ей достичь большой массы даже в молодом возрасте. «Существуют физические ограничения на то, как быстро черные дыры могут расти после того, как сформировались, но те, которые рождаются более массивными, имеют преимущество. Это похоже на посадку саженца, которому требуется меньше времени, чтобы вырасти в полноразмерное дерево, чем если бы вы начали с одного лишь семени», — объяснил другой исследователь, Энди Гулдинг из Принстонского университета.

Черная дыра расположена внутри кармана перегретого газа, испускающего рентгеновские лучи, что позволяет предположить, что она могла образоваться в результате коллапса газового облака. «Мы думаем, что это первое обнаружение «чрезмерной черной дыры» и лучшее из полученных на сегодняшний день доказательств того, что некоторые черные дыры образуются из массивных облаков газа», — сказал коллега-исследователь Приямвада Натараджан из Йельского университета. «Впервые мы наблюдаем краткий период, когда сверхмассивная черная дыра весит примерно столько же, сколько звезды в ее галактике, прежде чем она отстанет».

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy , а другие результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters .