Черные дыры давно привлекают внимание ученых своими удивительными свойствами и влиянием на развитие космоса. До недавнего времени мы знали лишь крупицы информации о первых представителях этих таинственных объектов, существующих при высоких красных смещениях. Все изменилось благодаря космическому телескопу James Webb Space Telescope (JWST).
Группа астрофизиков под руководством Софии Герис из Кембриджа обработала тысячи новых спектральных снимков и сделала невероятное открытие: рядом с крупными черными дырами существуют целые рои маленьких собратьев, сыгравших ключевую роль в рождении современных галактик.
«До сих пор изучение молодых черных дыр шло медленно из-за ограниченности имеющихся технологий наблюдения», — поясняет Фрейзер из команды исследователей. Но с появлением мощнейшей обсерватории мира картина начала стремительно меняться.
Чтобы убедиться в наличии малых черных дыр в ранние эпохи существования Вселенной, специалисты воспользовались третьим пакетом данных проекта JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Всего в этот каталог вошло около 4 тысяч уникальных спектров, снятых с расстояний, соответствующих началу формирования крупных космических структур.
Из общего массива отобрали порядка 600 отдалённых галактик, не содержащих ярких активных ядер (АЯГ), светящихся ярким светом от поглощаемого газа и пыли. Дело в том, что стандартная методика позволяет фиксировать лишь самые мощные и заметные черные дыры, оставляя сотни менее значительных объектов невидимыми.
Чтобы выявить последних, команда провела сложный анализ данных путём наложения спектров друг на друга, увеличивая интенсивность сигнала от тёмных областей.
Результат оказался поразительным: среди исследованных древних галактик оказалось немало неактивных черных дыр значительно меньшей массы — примерно миллион солнечных масс каждая. Они располагались в центрах большинства изученных галактик и оказались незаметны для традиционных методов изучения.
Еще одна важная находка связана с решением загадки несоответствия масс больших чёрных дыр и окружающих их галактик. Ранее казалось странным, почему гигантские дыры превосходят размеры собственных родительских галактик.
Теперь выяснилось, что большинство чёрных дыр изначально формировались маленькими и постепенно росли вместе с развитием своего окружения.
Итак, малые черные дыры стали недостающим звеном в понимании истории образования галактик и всей Вселенной. Это открывает новые горизонты для будущих открытий и подтверждает, что создание JWST стало настоящей революцией в космологии.
По словам Фрейзера, впереди предстоит огромное число аналогичных исследований, ведь найденные черные дыры — лишь вершина айсберга, который ждет дальнейшего изучения. Будущие публикации смогут пролить больше света на эволюцию этих скрытых обитателей молодой Вселенной.