Обнаружена черная дыра с недостающим звеном

Национальный институт естественных наук National Institutes of Natural Sciences

Международная исследовательская группа обнаружила сверхмассивную черную дыру в ранней Вселенной, которая может стать недостающим звеном в эволюции квазаров, некоторых из самых ярких объектов в космосе. Этот новый объект был обнаружен в самом неожиданном месте: уже заархивированные наблюдения одной из наиболее интенсивно изучаемых областей неба. Этот результат важен для понимания эволюции сверхмассивных черных дыр, подобных той, что скрывается в центре нашей собственной Галактики — Млечном Пути. Метод обнаружения предполагает, что в архивных данных есть еще больше сюрпризов, которые ждут своего открытия. Квазары, чрезвычайно яркие объекты, питаемые веществом, падающим в сверхмассивную черную дыру, образовались в начале истории Вселенной, всего через 700-800 миллионов лет после Большого взрыва. Считается, что квазары развились из сверхмассивных черных дыр в пыльных галактиках со вспышками звезд, классе галактик, который, как также было подтверждено, появился на ранней стадии. Но прямых доказательств, связывающих эти два события, на настоящее время нет.

Исследователи нашли доказательства недостающего звена, анализируя архивные данные космического телескопа “Хаббл” в области неба, известной как «Северное поле Хаббла» в созвездии Большой Медведицы. Эта область была тщательно изучена Хабблом и другими ведущими мировыми телескопами. Команда исследователей заметила объект, получивший название GNz7q, который, по-видимому, является черной дырой, только начинающей поглощать свою галактику-хозяина в процессе превращения в квазар. Дополнительные архивные данные, включая телескоп Subaru, который может видеть дальше в инфракрасном диапазоне, чем Хаббл, позволили астрономам отличить черную дыру от ее галактики-хозяина.

Сейджи Фудзимото, ведущий автор статьи, описывающей открытие, объясняет свое видение будущих исследований: “Hyper Suprime-Cam телескопа Subaru также обнаружил большое количество квазаров в ранней Вселенной, и были запланированы дальнейшие наблюдения с помощью радиотелескопа ALMA и Космического телескопа Джеймса Уэбба. Детальный анализ на нескольких длинах волн с помощью комбинации этих телескопов может в будущем обнаружить еще больше объектов, подобных GNz7q”.

Эти результаты появились в журнале Fujimoto et al. «A dusty compact object bridging galaxies and quasars at cosmic dawn” в Nature 13 апреля 2022 года.

На фото: Художественное изображение молодой растущей черной дыры, выходящей из центра пыльной галактики со вспышкой звездообразования. Фото: ЕКА/Хаббл Н. Бартманн (Credit: ESA/Hubble N. Bartmann) view more