Черная дыра LID-568 находится в центре галактики, которую мы видим такой, какой она была через 1,5 млрд лет после Большого взрыва. При этом она излучает огромное количество энергии. Недавние исследования с помощью James Webb показали, что она поглощает материю в 40 раз быстрее, чем это считается возможным.
Черные дыры в начале Вселенной
Ученые нашли черную дыру, которая поглощает материю в 40 раз быстрее, чем это считается возможным. Речь идет об одном из тех «монстров» которые находятся в центрах всех галактик. Но что еще важнее, этот объект находится в галактике, которую мы наблюдаем только через 1,5 млрд лет после Большого взрыва.
Тема сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной — одна из самых «горячих» в современной астрономии. А все потому, что благодаря космическому телескопу James Webb известно, что они больше, чем предполагает любая теория. Доходит до того, что некоторые ставят под сомнение все наши знания о том, когда и как произошел Большой взрыв.
Именно поэтому ученые внимательно следят за галактиками в ранней Вселенной. Особенно интересными выглядят те из них, которые не видят телескопы оптического диапазона, но которые очень яркие в рентгеновском, и поэтому их хорошо видит Chandra.
Именно к таким принадлежит звездная система LID-568. Ее открыла группа ученых из проекта Gemini Observatory/NSF NOIRLab. И она выделяется своей яркостью даже среди подобных объектов. Именно поэтому ее решили исследовать в инфракрасном спектре с помощью James Webb.
Спектроскопия черной дыры
Спектроскопия — это мощный способ исследования не только химического состава небесных тел, но и их температуры, скорости и направления движения материи вблизи них. Именно ее и решили применить к LID-568, но на пути к этому была огромная проблема. Рентгеновские исследования не давали возможности максимально точно определить положение этой черной дыры.
На James Webb стоит самый современный спектрограф NIRSpec, который способен получать спектр с каждого отдельного пикселя изображения. Его-то и использовали для изучения LID-568. Результаты исследования показать, что вокруг черной дыры существуют чрезвычайно мощные оттоки вещества. Они могли образоваться только тогда, когда много вещества падает на черную дыру и выбрасывается обратно из-за того, что приобретает слишком большую скорость.
Предел Эддигтона
Характер выбросов подсказал ученым, что это должно было быть одно кратковременное, но очень мощное событие. И самое интересное в нем то, что количество вещества, которое тогда было поглощено, скорее всего, должно было бы превысить предел Эдиннгтона.
Чем больше на массивный объект падает материи, тем больше ее выбрасывается обратно в виде релятивистских потоков или квантов электромагнитного излучения. В какой-то момент энергия выбрасываемого наружу приближается к энергии падающего вещества и количество последнего больше не может расти. Это и называется пределом Эддингтона.
Поэтому, результат, полученный для LID-568 показывает, что во время уже упомянутого мощного, но кратковременного события предел Эддингтона был превышен в 40 раз. Что это было за событие и по какому механизму происходило, ученые пока не знают. Однако сам факт, что такое событие имело место и возможно не является единичным чрезвычайно важен.
Ведь он прекрасно объясняет как черные дыры могут вырастать из относительно небольших «зерен» до хорошо известных нам «монстров» за относительно короткий промежуток времени. Поэтому, теперь имеет смысл рассматривать различные теории образования самих зародышей не опасаясь, что они все равно ничего не объясняют.
По материалам: phys.org
