Телескоп Джеймса Уэбба провел первое прямое измерение древней сверхмассивной черной дыры

Космический телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал первое прямое измерение массы сверхмассивной черной дыры в молодой Вселенной. Центральный объект Abell2744-QSO1 весит примерно в 50 миллионов раз больше массы Солнца. Она находится в центре небольшой красной галактики, какой она была через 700 миллионов лет после Большого взрыва.

Исследователи нанесли на карту движение газа вокруг черной дыры. Анализ показывает, что он доминирует в общей массе системы. Эта находка открывает новые дискуссии о том, как эти гигантские объекты возникли на столь раннем этапе космической истории.

Как Джеймс Уэбб измерил массу черной дыры

Команда использовала инструмент NIRSpec телескопа для наблюдения за газом с орбиты. Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона зафиксировал скорости, которые точно соответствуют кеплеровскому образцу. Это движение указывает на то, что почти вся масса сосредоточена в центральной точке.

• Газ вращается быстрее вблизи центра.
• Кривая скорости подтверждает точечное гравитационное притяжение.
• Предыдущие измерения основывались на косвенных методах.
• Теперь масса рассчитывается непосредственно из газодинамики.

Черная дыра составляет как минимум две трети общей массы Abell2744-QSO1. Звезд в галактике гораздо меньше. Этот дисбаланс бросает вызов классической модели, согласно которой галактика и черная дыра растут вместе в течение миллиардов лет.

Abell2744-QSO1 принадлежит к классу малых красных точек.

Эти компактные красноватые объекты в больших количествах появлялись в первоначальных наблюдениях Джеймса Уэбба. Они распространены в первый миллиард лет существования Вселенной и почти не существуют сегодня. Abell2744-QSO1 является первым в своем классе, у которого масса измеряется напрямую.

Окружающая галактика слабая. Центральная черная дыра светится почти первичным газом водорода и гелия. Низкая металличность подтверждает, что окружающая среда была близка к среде первоначальной Вселенной.

Последствия для образования черных дыр

Результат предполагает, что некоторые сверхмассивные черные дыры могли появиться раньше галактик, в которых они находятся. Две гипотезы усиливаются на основе данных. Один указывает на прямой коллапс массивных газовых облаков. Другой упоминает первичные черные дыры, образовавшиеся вскоре после Большого взрыва.

Leia Tambem

Крис Робинсон отвечает на освистывание фанатов на концерте The Black Crowes во Флориде

Apple выпускает iOS 26.4 для iPhone с новыми смайлами и расширенными функциями звука

Новый портативный аккумулятор Anker мощностью 300 Вт и емкостью 26 250 мАч поступает на китайский рынок с высокой совместимостью

Роберто Майолино из Кембриджского университета подчеркнул влияние. Открытие представляет собой обзор классических сценариев формирования. Статьи были опубликованы в тот же день в журналах Nature и Monthly Notifications of the Royal Astronomical Society.

Черная дыра Abell2744-QSO1 массивнее всех звезд галактики вместе взятых. Эта пропорция намного превышает то, что наблюдается в локальной Вселенной, где черные дыры составляют небольшую часть звездной массы.

Технические детали наблюдений с помощью NIRSpec

Встроенный полевой блок NIRSpec позволял отображать скорости на разных расстояниях от центра. Исследователи сравнили фактическое движение с ожидаемым для различных распределений массы. Только точечный объект объясняет наблюдаемое кеплеровское вращение.

Часть работ возглавили Игнас Юоджбалис и Козимо Маркончини. В сотрудничестве приняли участие такие учреждения, как Флорентийский университет, Институт Макса Планка и Университет Бен-Гуриона.

Что изменится для будущих исследований ранней Вселенной

Астрономы теперь планируют наблюдать больше маленьких красных точек, используя ту же технику. Цель состоит в том, чтобы понять, является ли Abell2744-QSO1 исключением или представляет собой обычную закономерность в молодой Вселенной. Джеймс Уэбб продолжает предоставлять данные, которые ставят под сомнение устоявшиеся модели.

Это открытие усиливает роль телескопа как важного инструмента космологии. Каждое новое прямое измерение приближает ученых к ответам на первые главы формирования космических структур.