Астрономы открыли древнюю сверхмассивную черную дыру

«Наши наблюдения говорят в пользу теории, связывающей быстрый рост самых крупных и далеких от нас сверхмассивных черных дыр с тем, что они находятся внутри самых плотных и больших скоплений темной материи, расположенных в центральных узлах «космической паутины». В прошлом нам не удавалось находить такие объекты из-за отсутствия подходящих для этого инструментов», – передает ТАСС слова Колина Нормана, астрофизика из университета Джона Гопкинса в Балтиморе (США), чьи слова приводит пресс-служба ESO.

Почти все ученые считают, что в центре каждой галактики обитает сверхмассивная черная дыра, непрерывно поглощающая раскаленный газ и пыль. Часть этой материи выбрасывается ее притяжением в виде тонких пучков газа, разогнанных почти до скорости света. Эти структуры, так называемые джеты, выделяют огромные количества рентгена, гамма-лучей и тепла.

В прошлом ученые считали, что эти космические тяжеловесы возникли в результате многократных слияний черных дыр звездной массы. За последние годы «Хаббл» и другие космические обсерватории открыли десятки гигантских черных дыр в первых галактиках Вселенной, достигших массы в несколько миллиардов Солнц за невозможно короткое время, меньше миллиарда лет.

По этой причине астрофизики-теоретики предполагают, что сверхмассивные черные дыры формировались внутри особо плотных регионов Вселенной, где плотность темной и видимой материи была достаточно высокой для рождения так называемых черных дыр промежуточной массы, объектов с массой в десятки тысяч Солнц. Подобные скопления материи, предположительно, встречаются в центральных узлах так называемой космической паутины – трехмерной сети из нитей видимой и темной материи, порожденной в первые мгновения жизни Вселенной в результате распространения «эхо» Большого Взрыва.

Норман и его коллеги получили первые подтверждения этой теории, изучая самые далекие и яркие квазары – активные ядра галактик, при помощи оптического телескопа VLT, установленного в обсерватории Параналь в чилийской пустыне Атакама. Изучая подобные объекты, ученые пытаются определить плотность материи в их окрестностях, а также найти потенциальные спутники подобных галактик, почти невидимые на их фоне.
Внимание астрономов привлек квазар SDSS J1030+0524, расположенный в созвездии Льва на расстоянии в 12,8 млрд световых лет от Млечного Пути. Благодаря столь большой дистанции мы видим его в том состоянии, в котором он существовал примерно через 900 млн лет после Большого Взрыва.

Данный объект был открыт четыре года назад, и уже в то время астрономы нашли намеки на то, что плотность материи в его окрестностях была необычно высокой по сравнению с другими уголками ранней Вселенной. Европейские и американские астрономы раскрыли причину этого, воспользовавшись двумя новыми спектрографами, подключенными недавно к VLT.

Эти замеры указали на то, что данная черная дыра и ее родительская галактика были окружены еще шестью другими объектами, каждый из которых представлял собой достаточно крупную древнюю галактику. Измерив расстояние до каждой из них, ученые подтвердили, что все они были гравитационно связаны с SDSS J1030+0524 и находились на относительно небольшом расстоянии от сверхмассивной черной дыры, не превышавшем 16 миллионов световых лет.

Плотность видимой материи в этом скоплении галактик, как показали последующие расчеты ученых, была в среднем в полтора-два раза выше, чем в окружающих ее регионах юной Вселенной. Это говорит в пользу присутствия больших скоплений темной материи в этом регионе космоса, чья совокупная масса должна быть больше солнечной в несколько триллионов раз.

Подобное сосредоточение материи, как предполагают исследователи, породило комфортные условия для роста сверхмассивных черных дыр и черных дыр промежуточной массы. Последующие наблюдения за схожими регионами космоса, как надеются Норман и его коллеги, помогут им найти дополнительные подтверждения этой теории.

Напомним, в августе рядом с Солнечной системой нашли почти сто коричневых карликов.