Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал свидетельства существования сверхмассивной чёрной дыры, которая изначально обладала колоссальными размерами и миновала стандартную фазу звездного коллапса. Это открытие ставит под сомнение классические теории формирования подобных космических объектов, согласно которым чёрные дыры постепенно растут за счёт поглощения вещества родительской галактики.
Пересмотр классической астрофизики
Десятилетиями в научном сообществе доминировала гипотеза, что крупные звёзды в уже сформировавшихся галактиках со временем сжимаются, притягивая и поглощая окружающую материю. Однако новые данные указывают на существование чёрной дыры, масса которой в миллионы раз превышает массу Солнца, сформировавшейся аномально быстро и без разрушения окружающего пространства.
Международная группа исследователей провела детальные наблюдения за объектом QSO1, также известным как «Маленькая красная точка». Большинство таких объектов представляют собой сверхмассивные чёрные дыры в ранней Вселенной, окутанные плотным слоем газа. Данный конкретный объект существовал всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва, тогда как ранее считалось, что на формирование подобных тел требуется не менее миллиарда лет.
Первое прямое измерение массы ранней чёрной дыры
Масса обнаруженного объекта составляет около 40 миллионов масс Солнца, а сам он расположен на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие примечательно тем, что астрономам впервые удалось напрямую измерить массу чёрной дыры, существовавшей в первый миллиард лет после зарождения Вселенной.
Ранее телескоп «Джеймс Уэбб» уже находил косвенные признаки существования ранних чёрных дыр, однако прямые измерения стали возможны только сейчас благодаря следующим факторам:
- Газ вокруг QSO1 совершает кеплеровское вращение вокруг единого центра, аналогично тому, как планеты Солнечной системы движутся вокруг Солнца.
- Такое движение позволило астрофизикам рассчитать точную массу центрального объекта на основе простых законов гравитации.
- Идеальный характер вращения подтверждает, что практически вся масса сосредоточена в центральной чёрной дыре, а не распределена среди звёзд.
Влияние тёмной материи на эволюцию Вселенной
Подобные открытия не опровергают теорию Большого взрыва, но требуют дополнительного объяснения. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предполагают, что разгадка аномально быстрого роста может крыться в свойствах тёмной материи.
Согласно теоретическим моделям, распад частиц тёмной материи мог сопровождаться выделением сверхгорячих фотонов. Это излучение сильно разогревало облака водорода, позволяя гравитации стягивать их в гигантские конгломераты. В результате такие облака могли коллапсировать непосредственно в сверхмассивные чёрные дыры гораздо быстрее, чем это происходит при обычном сценарии эволюции звёзд. Несмотря на то, что данная теория пока остаётся гипотезой из-за недостатка данных о природе тёмной материи, она наиболее точно описывает наблюдаемые процессы математически.
