Научный 2024-й год только начался, а уже в январе международная команда физиков, возглавляемая Кембриджским университетом при помощи космический обсерватории имени Джеймса Уэбба обнаружили самую древнюю черную дыру возрастом всего 400 миллионов лет от начала большого взрыва: более 13 миллиардов лет назад. Научная статья опубликована в журнале Nature. А мы предлагаем ознакомиться с авторским переводом публикации на сайте Кембриджского университета.
Исследователи обнаружили самую старую черную дыру, рожденную на рассвете Вселенной, и обнаружили, что она «погрызла» свою родную галактику до смерти
Факт того, что удивительно массивная черная дыра (в миллионы солнечных масс) - образовалась так рано во Вселенной, бросает вызов современным моделям формирования и роста черных дыр. Астрономы считают, что сверхмассивные черные дыры в центре галактик, таких как Млечный Путь, выросли до своего текущего размера за миллиарды лет. Но размер недавно обнаруженной черной дыры предполагает два варианта: либо черные дыры могут сразу рождаться очень большими, либо они могут поглощать материю со скоростью в пять раз выше, чем считается возможным.
Согласно стандартным моделям, сверхмассивные черные дыры образуются из остатков мертвых звезд, которые коллапсируют и могут образовывать черную дыру примерно в сто раз больше массы Солнца. Если бы она росла ожидаемым образом, недавно обнаруженной черной дыре понадобилось бы около миллиарда лет, чтобы вырасти до своего наблюдаемого размера. Однако Вселенной еще не было миллиарда лет, когда черная дыра обрела такие размеры.
Ранние галактики были чрезвычайно богаты газом - они были бы как шведский стол для черных дыр
Как и все черные дыры, найденная молодая черная дыра поглощала материю из своей материнской галактики. Тем не менее, эта древняя черная дыра поглощает материю гораздо энергичнее, чем ее братья и сестры в более поздние эпохи.
Галактика-хозяин GN-z11 заметна из-за энергии черной дыры в ее центре. Наблюдать черные дыры непосредственно довольно трудно. Вместо этого они обнаруживаются характерным свечением вращаются аккреционного диска вокруг черной дыры. Газ в аккреционном диске движется очень быстро под действием колоссальной гравитации, за счет чего становится чрезвычайно горячим и излучает энергию в широком спектре.
GN-z11 - компактная галактика, примерно в сто раз меньше, чем Млечный Путь. Черная дыра, вероятно, помешала ее развитию. Когда черные дыры потребляют слишком много газа, они отталкивают газ за счет "солнечного ветра". Этот "ветр" может остановить процесс звездообразования, медленно убивая галактику, но он также остановит рост самой черной дыры, лишив ее. "пищи".
Физика Кембриджа считают что благодаря чувствительности JWST даже более древние черные дыры могут быть найдены в ближайшее время. Желаем вам тоже найти что-то настолько же ценное в новом году!
Автор перевода — физик Георгий Тимс для проекта «Физика для гуманитариев». При копировании, пожалуйста, указывайте авторство. Социальные сети проекта: Телеграмм канал, Ютуб канал
