Астрономы обнаружили самую далекую – и, следовательно, самую раннюю – известную черную дыру. Эта черная дыра, скрывающаяся в галактике GN-z11, больше, чем это возможно, учитывая возраст Вселенной.
GN-z11 находится на расстоянии около 32 миллиардов световых лет от Земли и какое-то время после ее открытия в 2016 году была самой далекой из известных галактик. Прежде чем вы броситесь в комментарии сказать, что это расстояние невозможно и ничто не может находиться дальше 13,8 миллиардов световых лет – возраста Вселенной – помните, что Вселенная расширяется с ускоряющейся скоростью, поэтому теперь между ними больше пространства. мы и галактика, чем были, когда свет покинул ее.
В любом случае, чтобы хорошо рассмотреть эту далекую галактику, астрономы теперь использовали мощный инфракрасный глаз космического телескопа Джеймса Уэбба. Им удалось обнаружить горячее ультрафиолетовое свечение аккреционного диска — кружащуюся пыль и газ, выдающую присутствие сверхмассивной черной дыры. Это делает ее самой далекой черной дырой, когда-либо наблюдавшейся, и, судя по ее размеру, команда оценивает ее возраст примерно в миллиард лет.
Это порождает серьезную проблему. Благодаря ограничению скорости света мы видим GN-z11 такой, какой она была 13,4 миллиарда лет назад, или всего 400 миллионов лет после Большого взрыва. На данный момент Вселенная буквально недостаточно стара для существования этой черной дыры.
Это говорит о том, что наши модели формирования и роста черных дыр, возможно, нуждаются в некоторой доработке. Предлагаемые альтернативы заключаются в том, что они образовались в результате коллапса огромных газовых облаков, что с самого начала придает им большую массу и дает им преимущество в росте – так называемые «негабаритные черные дыры». Другие идеи предполагают, что черные дыры с большим количеством материи поблизости могут питаться и расти быстрее, чем мы в настоящее время думаем. Или обе эти модели могут работать вместе.
«Во Вселенной еще очень рано наблюдать такую огромную черную дыру, поэтому нам нужно рассмотреть другие способы ее формирования», — сказал профессор Роберто Майолино, ведущий автор исследования. «Очень ранние галактики были чрезвычайно богаты газом, поэтому они были своего рода буфетом для черных дыр».
Это не первый объект, открытый Джеймсом Уэббом, который кажется слишком продвинутым для своего возраста. . Телескоп уже обнаружил серию «невероятно» огромных галактик, в которых, как было обнаружено, содержится больше массы, чем считалось в то время во всей Вселенной. Другие демонстрировали полосчатые структуры, подобные Млечному Пути, раньше, чем, по мнению моделей, они должны были развиться.
Астрономы изо всех сил пытаются объяснить результаты, предполагая все: от галактик, проходящих через фазы «звездообразования», до гипотетических звезд, питаемых аннигилирующей темнотой. материя, которая на таком расстоянии выглядит как галактика. Другие даже заходят так далеко, что предполагают, что Вселенная может быть вдвое старше, чем мы думали.
Только дальнейшие наблюдения помогут разгадать то, что оказывается главной космологической загадкой. Исследователи нового исследования планируют использовать будущие данные Уэбба, чтобы попытаться найти больше семян черных дыр.
Исследование было опубликовано в журнале Nature.
