Астрономы с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба обнаружили три активно поглощающие вещество сверхмассивные черные дыры в древней галактике J0148-4214, расположенной более чем в 12,5 миллиардах световых лет от Земли. Это наблюдение показывает, как происходил стремительный рост черных дыр всего через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва.
Исследователи зафиксировали космический объект J0148-4214 на красном смещении z=5,02. Свет галактики шел к Земле более 12.5 миллиарда лет.
Две черные дыры в центре и третья на окраине J0148-4214
Международная группа ученых под руководством Института внеземной физики Общества Макса Планка обнаружила тройную систему активных черных дыр. Все три черные дыры аккрецируют вещество из дисков газа и другого материала вокруг них. Две из них находятся вблизи галактического центра на проективном расстоянии всего 620 световых лет друг от друга. Третий массивный объект располагается на удалении примерно 5500 световых лет от центральной зоны.
Ханна Юблер, руководитель исследовательской группы в институте и ведущий автор работы, отметила значимость открытия. Это первое свидетельство наличия трех активных черных дыр в одной галактике в удаленной Вселенной
, — заявила она, согласно материалам Sciencedaily.
По словам Ханны Юблер, полученные результаты указывают на то, что ранние космические процессы отличались высокой эффективностью в сближении массивных черных дыр.
Разные массы и темпы роста сверхмассивных объектов
Расчеты ученых показали сильное различие в параметрах черных дыр. Их массы составляют около 80 миллионов, 2 миллионов и 600 тысяч масс Солнца.
| Масса черной дыры | Особенности аккреции и роста |
|---|---|
| 80 миллионов масс Солнца | Самый крупный объект в центральной паре |
| 2 миллиона масс Солнца | Удаленный компонент системы |
| 600 тысяч масс Солнца | Меньший сосед в центре, демонстрирующий сверхбыстрое накопление вещества |
Самый массивный объект в системе уступает по скорости поглощения вещества своему меньшему соседу.
Данные телескопа Джеймса Уэбба позволили нам не только идентифицировать три черные дыры, но также оценить их массы, темпы аккреции и звездную массу галактики.
Д-р Джованни Маззолари, второй автор исследования и научный сотрудник MPE, через Sciencedaily
Профессор Роберто Майолино из Кембриджского университета, который выступает соавтором научной работы, охарактеризовал полученные выводы как крайне воодушевляющие. Как он отметил, слияния черных дыр представляют собой дополнительный и ускоренный путь для их интенсивного увеличения на заре существования Вселенной.
Спектроастрометрия NIRSpec и слияния в молодой Вселенной
Ученые установили наличие черных дыр по характерным спектральным признакам света, излучаемого водородом. Газ возле черной дыры движется с очень высокой скоростью, что оставляет заметный след в спектре. Для разделения сигналов двух близких центров ученые применили спектроастрометрию: этот метод позволил отслеживать незначительные изменения положения спектральных линий, хотя телескоп не различал черные дыры как отдельные точки света.
По оценкам астрономов, две центральные черные дыры могут столкнуться и объединиться в течение следующих нескольких сотен миллионов лет, способствуя образованию еще более крупного космического гиганта.
Продолжение темы
