За допомогою телескопа імені Джеймса Вебба група астрономів виявила найвіддаленішу та найдавнішу чорну діру з коли-небудь знайдених. Роботу було опубліковано в журналі Nature 17 січня.
Щоб чорна діра стала надмасивною, їй необхідні мільярди років живлення матерією з навколишнього простору. Нове дослідження може допомогти пролити світло на питання, як в епоху раннього Всесвіту чорні діри набирали величезні маси, що у багато разів перевищують теоретичні розрахунки.
Чорна діра, яка поки що не має імені, в шість мільйонів разів масивніша за Сонце та розташована в галактиці GN-z11 на відстані 13,4 мільярда світлових років від нас, тому її можна бачити такою, якою вона була лише через 400 мільйонів років після Великого вибуху.
Наразі у вчених є дві основні теорії, як чорні діри могли стати надмасивними у Всесвіті, якому було менше одного мільярда років. Перша говорить про те, що чорна діра могла одразу народитися важкою внаслідок прямого колапсу масивної хмари газу та пилу, не чекаючи стадії гравітаційного колапсу зірки. Таким чином процес еволюції в надмасивну чорну діру прискорився на мільйони років.
З іншого боку, швидкість, з якою виявлений об’єкт акреціює матерію, свідчить про те, що деякі чорні діри здатні набирати масу набагато швидше, ніж інші. Ядро GN-z11 поглинає матерію зі швидкістю, що вп’ятеро перевищує межу Еддінгтона – показник, як швидко тіло може накопичувати масу за умови, що його випромінювання не буде відштовхувати її. Команда порахувала, що якби такий активний період тривав близько 100 мільйонів років, то чорній дірі не потрібно було б спочатку народжуватися важкою.
Зараз дослідники віддають перевагу першій теорії. Використовуючи телескоп ім. Джеймса Вебба разом із можливостями рентгенівської космічної обсерваторії Chandra, вони сподіваються знайти більше подібних об’єктів раннього Всесвіту й уточнити гіпотези.