Астрономы обнаружили в ранней Вселенной черную дыру, нарушающую законы физики
Японские астрономы обнаружили в ранней Вселенной сверхмассивную черную дыру, которая ставит под сомнение современные физические теории. Этот объект, существовавший, когда возраст Вселенной составлял менее 1,5 миллиардов лет, растет с рекордной скоростью, примерно в 13 раз превышающей теоретически допустимый предел, и при этом одновременно демонстрирует необычайно мощное рентгеновское и радиоизлучение. Открытие было сделано учеными из Университета Васэда и Университета Тохоку на основе данных телескопа «Субару».
Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, обычно растут, поглощая окружающий газ. Однако существует теоретический предел Эддингтона — своеобразный «скоростной лимит», после которого давление излучения от падающего вещества начинает отталкивать газ и замедлять рост. В редких случаях, как полагали ученые, черные дыры могут временно превышать этот предел, но при этом ожидалось, что такие экстремальные темпы поглощения материи подавляют высокоэнергетическое излучение и ослабляют релятивистские струи (джеты).
Новообнаруженный квазар — активная сверхмассивная черная дыра — опровергает эти представления. Измерения показали, что объект не только наращивает массу с феноменальной скоростью, но и обладает яркой горячей короной, испускающей рентгеновские лучи, и мощным джетом, источником радиоизлучения. Такое сочетание свойств ранее считалось маловероятным или невозможным в моделях сверхкритической аккреции.
Как отметила ведущий автор исследования, доктор Сакико Обути из Университета Васэда, это открытие приближает науку к пониманию того, как сверхмассивные черные дыры смогли сформироваться так быстро в молодой Вселенной. Ученые полагают, что, возможно, зафиксировали кратковременный переходный этап в жизни черной дыры, когда мощный приток газа резко ускорил ее рост, а корона и джет еще не успели затухнуть. Это редкое наблюдение может быть «моментальным снимком» крайне изменчивого процесса роста черных дыр в раннем космосе и помочь объяснить механизмы стремительного роста галактик, поскольку мощные джеты способны влиять на звездообразование.
Результаты исследования в журнале The Astrophysical Journal.