В галактике Бесконечность ученые нашли необычную черную дыру, которая может быть первым кандидатом на черные дыры прямого коллапса и помочь решить многолетнюю загадку рождения сверхмассивных черных дыр. Данные многих обсерваторий публикуются в открытом доступе, это касается и телескопа Джеймса Уэбба. Он проводил наблюдательную кампанию, которая называлась "Космос Web".
Это глубокие наблюдения широкой области неба на разных длинах волн с целью изучения эволюции галактик. Два ученых из Йельского университета и один из Копенгагена нашли очень интересную галактику и дали ей название "Бесконечность". Назвали ее так из-за очень необычного внешнего вида.
Судя по ее структуре, она была образована в результате слияния двух галактик. Самое удивительное здесь то, что в этой галактике находятся целых три сверхмассивные черные дыры.
Авторы одной из научных статей предположили, что одна из этих черных дыр может быть первым кандидатом в сверхмассивные черные дыры, которые образовались в результате прямого коллапса. Это может быть ключом к пониманию того, как они вообще формируются.
Все дело в том, что мы понимаем, откуда появляются черные дыры звездной массы, например, в результате гибели массивных звезд, продукта звездной эволюции. Сверхмассивные же черные дыры, учитывая их массы, остаются малоизученными. Конечно, существуют некоторые гипотезы, но если брать в расчет их возраст, они бы попросту не успели набрать такую невообразимую массу. Однако появилась интересная идея: что если для формирования черных дыр не обязательно нужны звезды или другие черные дыры? Что если вещество из ранней Вселенной собиралось в одном месте под воздействием гравитации, а затем, минуя стадию звезды, напрямую коллапсировало в черную дыру? В этом случае их масса может быть почти какой угодно, например, сразу миллион солнечных масс. При таких массивных зародышах наблюдаемые нами черные дыры в ранней Вселенной уже вполне можно объяснить.
Звучит интересно, но и тут есть пара проблем. Когда газ сжимается, обычно он все же формирует звезды; чтобы эта стадия была пропущена, должны случиться особые условия. Во-вторых, мы еще не видели ни одной черной дыры прямого коллапса. Точнее, если мы эти дыры и видели, то определить, что они появились именно таким путем, не представляется возможным. И вот тут мы вспоминаем ту странную третью черную дыру в галактике Бесконечность. Ученые считают, что именно она и могла произойти от прямого коллапса. Хотя, возможно, эта черная дыра и вовсе принадлежит другой галактике, которую мы не видим.