Одна из самых больших известных черных дыр во Вселенной, как оказалось, имеет аппетит, соответствующий ее огромным размерам. Новые измерения показывают, что это абсолютный рекорд, который примерно в 34 миллиарда раз превышает массу Солнца, и каждый день он поглощает массу, равную почти одному Солнцу.
Это делает её самой быстрорастущей черной дырой во всей Вселенной; огромные размеры относят этого гиганта к категории сверхмассивных черных дыр.
«Масса черной дыры примерно в 8000 раз больше, чем масса черной дыры в центре Млечного Пути. Если бы Стрелец А* захотел стать таким же большим, ему пришлось бы поглотить две трети всех звезд в нашей галактике»
— астроном Кристофер Онкен из Австралийского национального университета в Австралии.
Об открытии рассматриваемого гиганта впервые было объявлено в 2018 году; он питается пылающим квазаром в центре галактики J 21572 в ранней Вселенной, находящейся на расстоянии миллиардов световых лет от нас.
На момент открытия астрономы оценили массу черной дыры примерно в 20 миллиардов солнечных масс, поместив ее в категорию сверхмассивных (более 10 миллиардов солнечных масс), а скорость аккреции — количества поглощаемого материала — в половину солнечной массы в день.
С тех пор астрономы провели дополнительные измерения, чтобы уточнить эти числа. И они потрясают воображение. При новой полученной массе черная дыра J 2157 будет иметь радиус горизонта событий около 670 астрономических единиц (а.е.). Для сравнения, Плутон в среднем находится на расстоянии 39,5 астрономических единиц от Солнца. Считается, что гелиосфера — место, где солнечный ветер уже достаточно слаб, чтобы раствориться в межзвездном пространстве — находится на расстоянии более 100 а.е. от Солнца. Следовательно, горизонт событий J 2157 более чем в пять раз превышает размер Солнечной системы.
Эти новые измерения изменили не только размер и скорость аккреции черной дыры, но и расстояние. Корректировка незначительна, учитывая общее расстояние от нас — всего несколько десятков миллионов световых лет. Но даже такие относительно мелкие детали имеют значение, когда дело доходит до понимания того, чем была наша Вселенная, когда ей едва исполнилось 1 миллиард лет.
J 2157 — не самая крупная из когда-либо обнаруженных черных дыр. Сверхмассивная черная дыра с массой около 40 миллиардов солнечных масс находится в центре галактики Holm 15A, на расстоянии около 700 миллионов световых лет от нас. А еще есть сверхмассивная черная дыра, питающая квазар TON 618 — абсолютное чудовище с массой 66 миллиардов Солнца. Она находится на расстоянии 10,4 миллиарда световых лет.
Процесс образования черных дыр Holm 15A и TON 618 довольно сложно понять. Мы не знаем, как образуются и растут подобные сверхмассивные черные дыры. Но J 2157, существовавшая, когда возраст Вселенной составлял всего 10% от текущего, является особенной. Мы не только не знаем, как она образовалась и росла, но и не знаем, как подобные черные дыры могут вырасти такими гигантскими так скоро после Большого взрыва.
Однако недавние исследования показали, что квазары, питающие сверхмассивные черные дыры, не просто существовали в ранней Вселенной — они, похоже, были довольно обычным явлением.
Это открытие представляет собой серьезную проблему для наших космологических моделей, потому что мы знаем, что формирование такого объекта занимает много времени и требует много материи. Таким образом, сверхмассивный монстр, скрывающийся в ранней Вселенной, является еще одной частью головоломки.
«Открыв такую огромную черную дыру, мы должны исследовать галактику, в которой она растет. Является ли она одним из гигантов ранней Вселенной, или черная дыра просто поглотила огромное количество вещества? Нам придется продолжать копать, чтобы понять это»
— астроном Кристофер Онкен.
