Космический телескоп James Webb (JWST), по данным международной группы астрофизиков под руководством Игнаса Юоджбалиса из Кембриджа, мог зафиксировать первое прямое свидетельство существования первичной черной дыры, появившейся вскоре после Большого взрыва. Работа опубликована в репозитории arXiv и пока ждет рецензирования.
Исследователи обнаружили крошечное красное пятно, получившее обозначение QSO1, которое существовало всего через 600 миллионов лет после рождения Вселенной, в так называемую Эпоху реионизации. JWST выявил сотни подобных «маленьких красных точек», и ученые спорят, что они собой представляют — скопления звезд или зарождающиеся черные дыры.
Команде повезло: QSO1 оказался увеличен благодаря гравитационной линзе — массивное скопление галактик между Землей и объектом искривило пространство-время и дало возможность рассмотреть его с высокой детализацией. Анализ света позволил измерить кривую вращения и вычислить массу объекта. Оказалось, что QSO1 — это не просто звёздное скопление, а галактика, вращающаяся вокруг черной дыры массой около 50 миллионов Солнц. При этом сама галактика слишком мала для такой массивной черной дыры, что делает объект уникальным — «голым» ядром без обычного окружения.
Ученые отмечают, что столь огромная черная дыра в ранней Вселенной и её несоразмерно большая масса относительно галактики указывают на то, что астрономам удалось «поймать» зарождающееся семя черной дыры. Возможные сценарии её происхождения:
- черная дыра прямого коллапса, возникающая из массивного облака газа без промежуточной стадии звезды;
- первичная черная дыра, сформировавшаяся в первые доли секунды после Большого взрыва.
Первый вариант должен сопровождаться ультрафиолетовым излучением, которого у QSO1 не обнаружено. Второй предполагает меньшую начальную массу, но быстрый рост за счет аккреции и слияний мог привести к наблюдаемым 50 миллионам солнечных масс.
Если гипотеза подтвердится, QSO1 может стать первым прямым подтверждением существования первичных черных дыр, предсказанных теорией.
Хотя статья еще ждет оценки научного сообщества, исследование уже называют смелым и потенциально прорывным. Дальнейшие наблюдения подобных «маленьких красных точек» могут существенно расширить наше понимание того, как рождались галактики и сама Вселенная.