Архивы НАСА Хаббла раскрывают таинственного предка сверхмассивных черных дыр

низкое разрешение heic2204a-jpg.png

Иллюстрация того, как мог когда-то выглядеть GNz7q. Хотя они чрезвычайно редки, в ранней Вселенной были обнаружены примеры как пылевых галактик со вспышками звездообразования, так и светящихся квазаров. Команда считает, что GNz7q может быть «недостающим звеном» между этими двумя классами объектов.

ЕКА/Хаббл, Н. Бартманн

Около 13,8 миллиардов лет назад Вселенная родилась в результате сильного Большого взрыва. Однако в течение следующих многих тысячелетий это был скорее межзвездный детский сад.

Наша галактика Млечный Путь переживала десятилетия своего становления, молодые звезды извергали свои самые первые искры, и даже черные дыры, которые мы сейчас видим как пугающие гиганты, были тонкими глазками, которые только привыкали к своей силе, вероятно, сбивая с ног все лего-астероиды.

И, к удивлению ученых, космический телескоп НАСА «Хаббл» неосознанно поймал на своем пути одну такую ​​маленькую пустоту, согласно статье, опубликованной в среду в журнале Nature.

Его день рождения примерно через 750 миллионов лет после Большого Взрыва, и он получил прозвище GNz7q. Восхитительный.

В течение многих лет эта быстрорастущая черная дыра, которая скоро станет сверхмассивной, была скрыта в старых данных Хаббла, несмотря на то, что она находилась в одной из наиболее изученных областей неба, которая охвачена Deep Survey-North Великих обсерваторий. Затем, в один прекрасный день, GNz7q появился в виде загадочной красной точки на темном фоне космоса.

низкое разрешение heic2204b-jpg.png

Черную дыру можно увидеть в виде ярко-красной точки на обзоре неба Hubble GOODS-North field.

НАСА, ЕКА, Г. Иллингворт, П. Ош, Р. Боуэнс и И. Лаббе, а также научная группа С. Фудзимото и др.

«GNz7q — это уникальное открытие, которое было обнаружено прямо в центре известного, хорошо изученного небесного поля», — сказал Габриэль Браммер, астроном из Института Нильса Бора Копенгагенского университета и соавтор исследования. утверждение. «Маловероятно, — добавил он, — что обнаружение GNz7q в относительно небольшой области исследования GOODS-North было просто «глупой удачей», скорее распространенность таких источников на самом деле может быть значительно выше, чем считалось ранее».

Другими словами, может быть еще куча дочерних черных дыр, которые были случайно упущены из виду и ждут, чтобы их нашли. GNz7q также может помочь ученым выполнить еще более важную космическую задачу: расшифровать происхождение сверхмассивных черных дыр.

Соединение космических точек

«Сверхмассивность» едва начинает объяснять, как могут получиться абсолютно гигантские черные дыры. Эти пустоты миллионы раз больше нашего солнца. Для контекста, внутри нашей звезды-хозяина может поместиться миллион Земель. Я даже не хочу думать о том, сколько их может укрыться в огромной черной дыре.

В любом случае, из-за этого давний вопрос для астрономов, который вы, возможно, размышляете прямо сейчас: как некоторые черные дыры становятся такими большими? С чего все начинается?

«Понимание того, как сверхмассивные черные дыры формируются и растут в ранней Вселенной, стало большой загадкой», — говорится в заявлении Браммара.

GNz7q может помочь с этим.

Браммар объясняет, что ученые считают, что сверхмассивные черные дыры возникают в пылевых ядрах галактик со вспышками звездообразования или в галактиках, которые очень быстро выбрасывают звезды. Затем, поглощая всю пыль и газ звездообразования, бездна, по-видимому, получает много тепла и в конечном итоге выходит из своего кокона в сопровождении квазара или светящейся центральной струи.

Считается, что где-то по пути эти черные дыры медленно увеличиваются в размерах и превращаются в очки, которые мы наблюдаем.

Однако, несмотря на то, что в прошлом ученые находили как галактики со вспышками звездообразования, так и ослепительные квазары, подтверждающие начало и конец теории, средние главы истории основаны на компьютерном моделировании. Промежуточного звена между началом звездообразования галактики и финалом квазара не наблюдалось раньше — то есть до GNz7q.

«GNz7q обеспечивает прямую связь между этими двумя редкими популяциями и открывает новый путь к пониманию быстрого роста сверхмассивных черных дыр в первые дни существования Вселенной», — сказал Сейджи Фудзимото, астроном из Института Нильса Бора Копенгагенского университета. — говорится в заявлении ведущего автора статьи.

51656393132-877b8f8b6a-3k

Представление художника о галактике с ярким квазаром в центре.

НАСА, ЕКА и Дж. Олмстед (STScI)

По сути, хотя он и жил в эпоху, известную как Космический Рассвет, GNz7q, наконец, смог объяснить, как появились сверхмассивные черные дыры, обитающие в более поздние эпохи Вселенной. НАСА даже называет древнюю пропасть потенциальным «недостающим звеном» для теории происхождения сверхмассивной черной дыры, особенно потому, что она также имеет массу сходства как с квазарами, так и со вспышками звездообразования.

«Свойства объекта в электромагнитном спектре прекрасно согласуются с предсказаниями теоретического моделирования», — сказал Фудзимото. Например, его покраснение в обзоре GOODS-North, вероятно, является результатом света квазара, покрасневшего из-за звездообразования.

НАСА Джеймс Уэбб изучит древнюю черную дыру

В последнее время Хаббл был в ударе, недавно обнаружив такие вещи, как самая далекая одиночная звезда. человечество когда-либо видело и к завораживающая комета с ядром типа “грязный снежок”.

И даже помимо нашего надежного телескопа астрономические открытия в целом, кажется, нарастают. Например, одна команда нашла кандидата на самая далекая галактика, которую мы когда-либо виделии кажется, что мы получаем новые знания о экзопланеты по дням.

Этот постоянный приток наблюдений межзвездных объектов — замечательная новость для Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСАи история с GNz7q не исключение.

Уэбб уже готов использовать свои беспрецедентные возможности инфракрасного изображения, чтобы раскрыть самые глубокие и буквально самые темные секреты Вселенной. У него есть возможность заглянуть в прошлое сразу после Большого взрыва, поэтому он станет отличным инструментом для изучения недавно открытой Хабблом черной дыры в мельчайших деталях.

50489833002-218bac543f-к

Художественная концепция космического телескопа Джеймса Уэбба, летящего в космосе.

Адриана Манрике Гутьеррес, аниматор НАСА

«Полная характеристика этих объектов и более подробное изучение их эволюции и лежащей в их основе физики станет возможным с помощью телескопа Джеймса Уэбба», — сказал Фудзимото. «После того, как Уэбб начнет работать в обычном режиме, он сможет решительно определить, насколько распространены эти быстро растущие черные дыры».

Находясь на орбите, Уэбб, как ожидается, отправит свои первые изображения этим летом. И когда мы впервые взглянем на эти долгожданные изображения, мы, возможно, захотим вспомнить важное сообщение, которое нам принесло неожиданное открытие GNz7q.

Как выразился Браммер, «это показывает, что большие открытия часто могут быть скрыты прямо перед вами».

Leave a Comment