Вчені за допомогою телескопа “Джеймс Вебб” виявили найвіддаленішу чорну діру, відому на даний момент. Гігантський об’єкт розташовується в галактиці GHZ2, так далеко, що ми бачимо його таким, яким він був лише через 350 мільйонів років після Великого вибуху, повідомляє Live Science.
Варто зазначити, що дослідження вчених ще не пройшло рецензування.
“GHZ2 існує в епоху, коли Всесвіт був надзвичайно молодим, залишаючи відносно мало часу для злиття надмасивної чорної діри та її галактики. У локальному Всесвіті чорні діри та галактики, вочевидь, еволюціонують одночасно, але виявлення такої системи в таку ранню епоху порушує питання про те, як надмасивні чорні діри так швидко набирають масу”, — заявив провідний автор дослідження Оскар Чавес Ортіс, докторант кафедри астрономії Техаського університету в Остіні.
Він додав, що існує дві основні гіпотези появи таких об’єктів. Це або “легке насіння”, яке росте надзвичайно швидко, або “важке насіння”, яке від початку має велику масу, що дає йому фору.
GHZ2 відкрили 2022 року, відтоді вчені використовують “Джеймс Вебб” для пошуку далеких галактик. Але GHZ2 виділяється на їхньому тлі тим, що в її спектрі спостерігаються дуже інтенсивні “емісійні лінії” — яскраві смуги світла, які випромінюють певні атоми або іони, коли їхні електрони отримують енергію і потім вивільняють її на певних довжинах хвиль. Ці лінії дають уявлення про процеси, що живлять GHZ2.
“Ми спостерігаємо емісійні лінії, для утворення яких потрібна велика кількість енергії, відомі як лінії високої іонізації”, — сказав співавтор дослідження Хорхе Савала, доцент кафедри астрономії Массачусетського університету в Амхерсті.
Сучасне розуміння іонізації газу — нагріву газу, що перетворює атоми на іони за допомогою втрати або набуття електронів, — ґрунтується переважно на прилеглих областях зореутворення і зазвичай не враховує інтенсивні лінії високої іонізації. Ці лінії і взаємозв’язок між ними часто зустрічаються в активних ядрах галактик, у центрах яких знаходяться чорні діри, які активно живляться, з набагато більш енергійним випромінюванням.
Вирішальним ключем до розгадки стало виявлення емісійної лінії C IV λ1548, яка походить від тричі іонізованого вуглецю, тобто атомів вуглецю, що втратили три електрони.
“Видалення трьох електронів вимагає надзвичайно інтенсивного поля випромінювання, чого дуже складно досягти тільки за допомогою зірок”, — сказав Чавес Ортіс. Активне ядро галактики природним чином генерує настільки високоенергетичні фотони. Інтенсивність цієї лінії переконливо свідчила про те, що в GHZ2 може перебувати чорна діра, яка активно живиться, що спонукало дослідників провести поглиблений аналіз.
Якщо відкриття вчених підтвердиться, GHZ2 стане галактикою з найвіддаленішою чорною дірою, відомою на даний момент.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».