Астрономи знайшли найдавнішу надмасивну чорну діру у Всесвіті

Астрономи знайшли найдавнішу надмасивну чорну діру у Всесвіті

Астрономи виявили близько 750 000 квазарів, які є одними з найяскравіших та найенергійніших об'єктів у Всесвіті. Незважаючи на своє невтішне позначення, J0313-1806 відрізняється від інших квазарів. Цей нещодавно помічений об'єкт є найстарішим відомим квазаром у Всесвіті, із надмасивною чорною дірою віком понад 13 мільярдів років. Насправді він настільки старий і величезний, що вчені не знають, як саме він міг сформуватися.

Перші квазари були виявлені в середині 20 століття, але лише через кілька десятиліть ми почали розуміти, що це за об'єкти. Квазар - це активне галактичне ядро, в якому надмасивна чорна діра, яка закріплює галактику, втягує речовину, утворюючи газоподібний акреційний диск. Вся ця речовина, стикаючись зі спіраллю в чорну діру, випускає потік електромагнітної енергії, що служить візитною карткою цих об’єктів. Наприклад, J0313-1806 світить у 1000 разів яскравіше, ніж вся наша галактика.

J0313-1806 далеко - точніше 13,03 мільярда світлових років. Це означає, що ми бачимо цей об’єкт таким, яким він був лише через 670 мільйонів років після Великого вибуху, і він все ще величезний. За оцінками астрономів, як спостерігається вік, J0313-1806 має близько 1,6 млрд сонячних мас. Це не є надмірним для надмасивної чорної діри в інших місцях Всесвіту, але їм потрібно було довше пилососити матерію і збільшуватися. J0313-1806 не повинен був встигнути у ранньому Всесвіті стати таким великим.

Команда використовувала наземні прилади, такі як Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) та обсерваторії Мауна-Кеа (MKO), щоб виявити J0313-1806 минулого року. Це зняло попереднього рекордсмена з найстарішого квазара, який приблизно на 20 мільйонів років молодший. Сучасні моделі формування чорного трюму припускають, що зірка руйнується, утворюючи сингулярність, але «насіннєва маса» для J0313-1806 мала б бути щонайменше 10000 мас Сонця, щоб так швидко досягти 1,6 млрд.

Астрономи знайшли найдавнішу надмасивну чорну діру у Всесвіті

Дослідження висуває гіпотезу, яка пояснює існування цього химерного квазару, відомого як сценарій прямого колапсу. У цій моделі надмасивна чорна діра утворилася не зіркою, яка руйнується. Натомість величезна хмара холодного газоподібного водню впала всередину, утворивши набагато більшу чорну діру, ніж будь-яке зоряне джерело. Це може пояснити, чому астрономи бачать стільки гігантських чорних дір у ранньому Всесвіті.

На жаль, J0313-1806 настільки далекий, що ми не можемо зібрати набагато більше деталей за допомогою сучасних технологій. Однак майбутній космічний телескоп Джеймса Вебба може бути достатньо точним для зображення таких об'єктів, як J0313-1806. Після багатьох років затримок NASA планує запустити телескоп Webb наприкінці 2021 року.

Читати далі

Астрономи знаходять надмасивну чорну діру, яка блукає навколо далекої галактики
Астрономи знаходять надмасивну чорну діру, яка блукає навколо далекої галактики

Чи може супермасивна чорна діра мандрують? Це щось астрономи було цікаво протягом багатьох років, а нове навчання від Гарвардського та Смітсонівського центру астрофізики прибула до відповіді: Так.

Нейтрино від надмасивної чорної діри в іншу галактику, виявлену в Антарктиді
Нейтрино від надмасивної чорної діри в іншу галактику, виявлену в Антарктиді

Вчені, що використовують обсерваторію IceCube, виявили нейтрино з високою енергією, що вражає антарктичний лід. Вона мала енергію 300 трильйонів електронні вольт - в 45 разів більше енергії, ніж Великий адронний коллайдер може виробляти при зіткненні.

Найбільш чутливі пейки з радіотелескопом у світі в нашій місцевій надмасивній чорній дірі
Найбільш чутливі пейки з радіотелескопом у світі в нашій місцевій надмасивній чорній дірі

За допомогою MeerKAT в Інтернеті вчені можуть сканувати небо і переглядати пил та газ, затуманюючи погляд на традиційні телескопи.

NASA імітує дві надмасивні чорні дірки, що спіралі по відношенню до зіткнення
NASA імітує дві надмасивні чорні дірки, що спіралі по відношенню до зіткнення

Вчені ніколи не були в змозі спостерігати за зіткненням двох чорних дір, проте нове моделювання з космічного польотного центру NASA Goddard міг би запропонувати певну ясність щодо зацікавленої фізики.