Астрономи вперше застали народження надмасивної чорної діри

Астрономи вперше, ймовірно, зафіксували момент народження надмасивної чорної діри, що може допомогти розв’язати давню суперечку про походження цих космічних гігантів.

Унікальний об’єкт — галактика “Нескінченність” — сформувався внаслідок зіткнення двох дискових галактик, які утворили структуру, схожу на символ ?. У центрі, серед щільної хмари газу, виявлено чорну діру масою близько мільйона Сонць. Вона розташована не в ядрі жодної з галактик, що злилися, а в їхньому спільному центрі, що вказує на її нещодавнє утворення.

“Ми вважаємо, що спостерігаємо народження надмасивної чорної діри — те, чого ніколи раніше не бачили”, — підкреслює Пітер ван Доккум з Єльського університету.

Відкриття важливе для перевірки двох основних гіпотез. Теорія “світлового насіння” пояснює походження надмасивних чорних дір як результат еволюції залишків масивних зірок, які колапсували, з подальшим злиттям і ростом. Але спостереження надмасивних чорних дір у дуже ранньому Всесвіті ставлять цю модель під сумнів. Теорія “важкого насіння” припускає, що чорні діри можуть народжуватися безпосередньо з колапсу гігантських газових хмар, минаючи етап зіркоутворення, що вимагає екстремально високої густини газу.

“Нескінченна галактика”, зафіксована космічним телескопом Джеймса Вебба, є результатом космічного зіткнення двох галактик, що утворили форму, яка нагадує символ нескінченності. Це злиття породило новонароджену надмасивну чорну діру, позначену білою лінією, яка приблизно в мільйон разів перевищує масу Сонця і в 300 мільярдів разів – масу Землі. Фото: Космічний телескоп Джеймса Вебба і NASA (комп’ютерне зображення чорної діри).

Ван Доккум вважає, що “Нескінченність” демонструє можливий сценарій “важкого насіння”: зіткнення двох галактик спричинило сильне стиснення газу, утворивши надщільний вузол, який колапсував у чорну діру. У ранньому Всесвіті такі умови могли бути значно поширенішими.

Подальші спостереження за допомогою адаптивної оптики обсерваторії Кека дозволять вивчити рух газу поблизу чорної діри. Теоретики також планують створити комп’ютерні моделі зіткнень для перевірки, чи здатні вони відтворити подібний процес формування.

“Всесвіт щойно показав нам, як, можливо, утворився наш Чумацький Шлях”, — підсумовує ван Доккум.