Самая далекая черная дыра, обнаруженная Чандрой с помощью телескопов Уэбба

Подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом..

Си-Эн-Эн
—

Два мощных телескопа НАСА обнаружили самую старую и далекую черную дыру из когда-либо обнаруженных.

Активные рентгеновские данные, полученные «Чандрой»

Открытие описано в исследовании, опубликованном в понедельник в журнале. Природная астрономияЭто может помочь астрономам понять, как формируются некоторые сверхмассивные черные дыры во Вселенной.

«Нам нужен был Уэбб, чтобы найти эту удивительно далекую галактику, и Чандра, чтобы найти ее сверхмассивную черную дыру», — сказал в своем заявлении ведущий автор исследования Акос Богдан. «Мы также воспользовались преимуществами космического увеличительного стекла, которое увеличило количество обнаруженного нами света». Богдан — астрофизик Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс.

Он имел в виду эффект, называемый гравитационным линзированием, который возникает, когда более близкие объекты — в данном случае скопление галактик — действуют как увеличительное стекло для удаленных объектов. Гравитация существенно искажает и усиливает свет далеких галактик на фоне всего, что приближается, что позволяет наблюдать невидимые иначе небесные объекты.

Астрономы обнаружили черную дыру в галактике под названием UHZ1. На первый взгляд галактика оказалась в том же направлении, что и группа галактик, известная как Abell 2744, расположенная примерно в 3,5 миллиардах световых лет от Земли. Но данные, собранные телескопом Уэбба, показали, что UHZ1 на самом деле находится намного дальше и находится за пределами скопления, в 13,2 миллиардах световых лет от Земли.

Световой год, эквивалентный 5,88 триллионам миль, — это расстояние, которое луч света проходит за год. Учитывая расстояние между Землей и объектами с самых ранних дней существования Вселенной, когда такие телескопы, как Уэбб, наблюдают этот свет, это похоже на взгляд назад в прошлое.

Команда использовала обсерваторию Чандра для обнаружения чрезвычайно горячего газа, излучающего рентгеновские лучи внутри UHZ1, что является явным признаком растущей в размерах сверхмассивной черной дыры.

Открытие стало возможным благодаря скоплению галактик Абелла, которое усилило свет и рентгеновское излучение галактики UHZ1 от черной дыры в четыре раза.

Астрономы полагают, что это открытие поможет им лучше понять, как появились сверхмассивные черные дыры и достигли своей массивной массы вскоре после возникновения Вселенной.

Исследователи хотят знать, образовались ли гигантские небесные тела в результате коллапса огромных облаков газа или же они возникли в результате взрывов первых массивных звезд.

«Существуют физические ограничения скорости роста черных дыр после их образования, но те, которые рождаются более массивными, имеют преимущество», — сказал Энди Голдинг, астрофизик из Принстонского университета в Нью-Джерси. «Это все равно, что посадить рассаду. Чтобы вырасти в ямку, требуется меньше времени. Полноразмерное дерево, чем если бы вы начали с простого семени».

Он является соавтором статьи Natural Astronomy и ведущим автором другой статьи о галактике UHZ1, опубликованной в сентябре в журнале Natural Astronomy. Письма в астрофизическом журнале.

Команда, которая сообщила о своих выводах в журнале Nature Astronomy, обнаружила, что масса далекой черной дыры аналогична всей массе всех звезд в галактике, в которой она находится. Исследователи заявили, что его масса находится где-то между 10 и 100 миллионами солнц, исходя из яркости и энергии излучаемых им рентгеновских лучей.

Обычно масса черных дыр в центрах галактик составляет всего около 0,1% массы звезд в их родительской галактике.

Необычная черная дыра может быть «сверхмассивной черной дырой», образовавшейся в результате коллапса массивного облака газа. По предположениям, в 2017 г. Написано Приямвадой Натараджаном, соавтором обоих исследований и Джозефом С. и София С. Фрутон — профессор астрономии и профессор физики Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут.

«Мы считаем, что это первое обнаружение «сверхмассивной черной дыры» и лучшее из полученных на данный момент доказательств того, что некоторые черные дыры образуются из массивных облаков газа», — сказал Натараджан. «Впервые мы наблюдаем короткую фазу, когда сверхмассивная черная дыра весит столько же, сколько звезды в ее галактике, прежде чем она исчезнет».