Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил древнюю черную дыру с минимальным количеством окружающего вещества. По мнению ученых, она могла возникнуть в первые мгновения после Большого взрыва. Если подтвердится, что это первичная черная дыра — гипотетический объект, предсказанный Стивеном Хокингом, — это открытие может кардинально изменить современные представления о формировании Вселенной.
До сих пор считалось, что сначала появились звезды и галактики, а черные дыры образовались позже, когда первые звезды исчерпали свое топливо и коллапсировали под действием гравитации. Однако новые данные показывают, что гигантская черная дыра, окруженная разреженным веществом и существующая с самого начала космоса, не соответствует общепринятой теории.
Согласно гипотезе, первичные черные дыры могли сформироваться в первые доли секунды после Большого взрыва в результате сжатия экстремально плотных и горячих облаков пространства-времени. Таким образом, черные дыры разных размеров могли существовать почти с самого начала и служить гравитационными центрами, вокруг которых постепенно накапливались материя и газ, образуя первые галактики. Хокинг предложил эту теорию еще в 1970-х, но до сих пор она оставалась спекулятивной из-за отсутствия наблюдательных данных.
Объект исследования, обозначенный как QSO1, существует более 13 млрд лет. Черная дыра возникла, когда возраст Вселенной составлял всего около 700 млн лет. Астрономы обратили на него внимание из-за необычного красного цвета, высокой яркости и компактности, что характерно для древних сверхмассивных черных дыр.
Ученые долго не могли объяснить, как такие объекты успели достичь гигантских размеров так рано в истории космоса. Измерения орбитальной скорости вращающегося газопылевого гало QSO1 показали, что масса центральной черной дыры составляет около 50 млн масс Солнца, в то время как масса окружающего вещества вдвое меньше. Для сравнения — в современной Вселенной черные дыры обычно в тысячи раз меньше своих галактик.
Кроме того, химический анализ показал, что материя вокруг этой черной дыры состоит почти исключительно из водорода и гелия — элементов, возникших сразу после Большого взрыва. Отсутствие тяжелых элементов, которые образуются в звездах, указывает на то, что поблизости не было активного звездообразования. «Этой черной дыре не предшествовала галактика, что ставит серьезные вопросы перед наукой», — отмечает профессор Роберто Майолино из Кембриджского университета.
Как образовалась Вселенная: 6 теорий, которые это объясняют
Читайте «Мою Планету» в Telegram