Наблюдения JWST ставят под сомнение классическую схему роста черных дыр

В последние годы James Webb Space Telescope (JWST) предлагает ученым все больше наблюдений, которые плохо согласуются с ранними моделями формирования самых массивных черных дыр во Вселенной. Телескоп показывает не отдельные редкие объекты, а заметное число слишком больших и слишком ранних черных дыр, которым сложно найти место в сценарии медленного, постепенного роста из обычных звездных остатков.

Еще в начале 2000‑х астрономы по данным Sloan Digital Sky Survey (SDSS) выделили десятки тысяч квазаров во далеких областях Вселенной. Оказалось, что часть из них уже светилась, когда Вселенной было около 800 миллионов лет, а массы центральных черных дыр доходили до миллионов и миллиардов солнц. При стандартном сценарии, где черные дыры рождаются из звезд массой 10–100 солнечных и медленно растут, времени на такой разгон не хватает.

James Webb Space Telescope добавил к этой картине новые объекты. Галактика UHZ1 с возрастом порядка 470 миллионов лет содержит черную дыру примерно в 40 миллионов солнечных масс, сопоставимую по массе с ее звездным содержимым. Для источника QSO1 оценки дают около 50 миллионов солнечных масс в очень компактной области, при этом данные пока не показывают заметную массивную звездную галактику вокруг.

Отдельный класс — так называемые «малые красные точки», компактные и красные источники, которые JWST видит в промежутке от 600 миллионов до 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Сначала их принимали за чересчур массивные ранние галактики, сейчас все больше работ трактуют их как черные дыры, скрытые в плотном скоплении газа и пыли.

Авторы обзоров и моделей предлагают несколько конкурирующих сценариев. Одни команды делают упор на прямой коллапс массивных газовых облаков, другие считают, что часть сверхмассивных черных дыр выросла из первичных или «почти первичных» черных дыр, появившихся в самые ранние эпохи после Большого взрыва. В публикациях теоретиков вроде Вензер Цин (Wenzer Qin) все чаще звучит мысль, что единый механизм вряд ли объяснит все наблюдения, и реальная история включает сразу несколько путей роста.

Читайте далее на сайте

Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил возникшую вскоре после Большого взрыва спиральную галактику

Live Science: Космос может быть «липкой жидкостью», а не пустым пространством

Ученые впервые нашли убегающую сверхмассивную черную дыру, удаляющуюся от галактики на 3,6 млн км/ч

Червоточины Эйнштейна вместо туннелей в пространстве могут быть мостами во времени

Загадочные «маленькие красные точки» телескопа «Уэбб» оказались молодыми черными дырами в коконах