«Хаббл» зафиксировал рождение сверхмассивной черной дыры в космическом пространстве

Изучение образования сверхмассивных черных дыр

Считается, что сверхмассивные черные дыры формируются в течение миллиардов лет, сливаясь с другими дырами и поглощая окружающее вещество. Но такие огромные объекты мы находим в молодой Вселенной. Астрономы выдвинули разные теории о том, как первые сверхмассивные дыры могли образоваться за очень короткий, по астрономическим меркам, промежуток времени. Возможно, это новое открытие поможет разобраться в этом вопросе.

«Обнаруженный объект объединяет две редкие группы небесных объектов: пылевые галактики звездообразования (DSFG) и яркие квазары. С его помощью мы сможем выяснить, как сверхмассивные черные дыры могли быстро образоваться в ранней Вселенной».

Что мы знаем о квазарах?

Квазары — один из самых ярких источников радиоизлучения во Вселенной. Используя изображения Хаббла и других мощных телескопов, астрономы определили, что квазары всегда находятся в центрах галактик.

Твердо установлено предположение, что квазары — это сверхмассивные черные дыры, активно поглощающие окружающее вещество. Попадая в отверстие, вещество нагревается за счет трения и начинает ярко светиться.

Наблюдение за рождением сверхмассивной черной дыры

На момент образования объекта GNz7q, как мы его видим, Вселенной было всего 750 миллионов лет. Он находится в центре галактики, где звезды рождаются в 1600 раз быстрее, чем в Млечном Пути. Галактика и объект ярко светятся в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. Такое свечение не может быть вызвано одной галактикой, но частично совпадает с картиной излучения активной черной дыры.

Обычно края аккреционного диска черной дыры светятся ультрафиолетовым излучением, а центр — рентгеновским. В галактике с объектом GNz7q Хаббл обнаружил ультрафиолетовое свечение, но не обнаружил рентгеновское излучение. Получается, что центр галактики еще скрыт разогретой пылью, чем и объясняется инфракрасное свечение, но внешние области уже избавились от пыли.

GNz7q может быть недостающим звеном между этими двумя классами объектов. Эта черная дыра сочетает в себе аспекты пылевой звездообразующей галактики и квазара. Также в GNz7q отсутствуют различные особенности, которые обычно наблюдаются у типичных, очень ярких квазаров, соответствующих излучению аккреционного диска сверхмассивной черной дыры.

Скорее всего, это связано с тем, что центральная черная дыра в GN7q молодая. Эти свойства идеально соответствуют молодому переходному квазару, предсказанному моделированием.

Ученые уже находили яркие квазары в молодой Вселенной, но такой объект на стадии формирования был обнаружен впервые.

Любопытно, что объект GNz7q был обнаружен в центре хорошо изученного участка неба, так называемого Северного поля Хаббла ТОВАРОВ. Заметить его удалось благодаря детальной базе данных в широком диапазоне длин волн. Теперь команда ученых планирует целенаправленно искать объекты, подобные GNz7q, в том числе с использованием данных, которые поступят с космического телескопа Джеймса Уэбба.