"Свръхмасивни" черни дупки са открити в ранната Вселена

А строномите са открили така наречените "свръхмасивни" черни дупки, които изглежда нарушават добре установената зависимост между звездната маса на галактиката домакин и масата на централната черна дупка. Черните дупки са твърде големи и този излишък разкрива данни за произхода на тези обекти. 

Астрономите използваха “Джеймс Уеб”, за да наблюдават 21 изключително отдалечени системи. Тяхната светлина достига до нас преди  12 милиарда години. В сегашната Вселена съотношението между свръхмасивната черна дупка (SMBH) и звездата в нейната галактика е 1 към 1000. Но в тези системи съотношението между двете маси достига до 1 към 100, 1 към 10 и дори 1 към 1.    

"В близката Вселена съществува добре известна зависимост между масата на централната свръхмасивна черна дупка и масата на звездите от техните галактики-приемници", казва д-р Фабио Пакучи от Центъра по астрофизика пред IFLScience.  

"Обикновено масата на черната дупка е около 0,1% от масата на звездите. Това не е така в далечната Вселена", посочва експертът.  

“Джеймс Уеб” разшири възможностите на хората да виждат все по-навътре в ранната Вселена (известна още като Highz Вселена). Все още не сме видели раждането на някоя от тези свръхмасивни черни дупки, но това ново изследване предоставя повече доказателства за това, как са се появили тези любопитни обекти, коментират изследователите.   

"Overmassive" Black Holes – Too Big For Their Own Galaxies – Discovered In The Early Universehttps://t.co/0H8flgUxEZ

— IFLScience (@IFLScience) January 9, 2024

Сценарият за "светлинно семе" предполага, че те се образуват от изключително масивни звезди с маса от 100 до 1000 пъти по-голяма от тази на Слънцето, които избухват в свръхнова. 

Сценарият "тежко семе" вместо това предполага, че огромните облаци от газ, от които се образуват тези звезди, също директно формират масивни черни дупки с тегло от 10 000 до 100 000 пъти масата на Слънцето. 

"Няколко изследвания показват, че ако първите черни дупки са се образували като тежки семена, то тяхната маса би трябвало да е подобна на звездната маса на техните носители. Изглежда, че именно това наблюдаваме при изследванията с “Джеймс Уеб”, обяснява д-р Пакучи. 

Това не е първото доказателство, че сценарият с "тежкото семе" е най-вероятният път на образуване. Предишни наблюдения, съчетаващи данни от “Джеймс Уеб” и рентгенови лъчи от "Чандра" на НАСА, също благоприятстват този сценарий. “Тежкото семе” също би повлияло на цялата галактика по начин, който може да обясни по-добре, защо тези обекти остават свръхмасивни за известно време.  

"Тези свръхмасивни галактични системи може да са се образували от “тежки семена” с маса, близка до масата на звездите на техните домакини. След това, като се има предвид размерът на тяхната централна SMBH, те може да са излъчили толкова много енергия, че да спрат образуването на звезди за известно време. Тази комбинация от причини би могла да обясни защо с “Джеймс Уеб” наблюдаваме предимно свръхмасивни черни дупки във Вселената, които нарушават локалната зависимост", казва д-р Пакучи пред IFLScience. 

"С помощта на “Джеймс Уеб” ще бъде възможно да се определи как са се формирали първите свръхмасивни черни дупки, като се открият черни дупки, които са по-далечни и по-малки от откритите досега", казва в изявление Роберто Майолино, професор в Университета в Кеймбридж.