За допомогою космічного телескопа ім. Джеймса Вебба міжнародній команді вчених вдалось знайти докази злиття двох галактик та їхніх активних ядер – масивних чорних дір. Подія стала найвіддаленішою за всю історію спостережень і відбулась, коли Всесвіту було всього 740 мільйонів років. Результати роботи астрономів було опубліковано 16 травня в журналі The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Система відома під назвою ZS7: одна з її чорних дір має масу в 50 мільйонів разів більшу за Сонце, інша – ймовірно, схожу, однак її набагато важче виміряти, оскільки друге ядро заховане в щільному газі.
Ми знайшли докази присутності дуже щільного газу, що швидко рухається, поблизу чорної діри, а також гарячого високоіонізованого газу з яскравим випромінюванням, що буває при акреції на неї матеріалу. Завдяки своїй чіткості телескоп дав змогу просторово розділити дві чорні діри.
Ганна Ублер, співавторка роботи з Кембриджського університету
Це перший випадок, коли зіткнення було зафіксовано на такій ранній стадії розвитку Всесвіту – вченим досі не до кінця зрозуміло, як в цей час могли утворитися настільки масивні об’єкти, адже такий процес мав би тривати понад мільярд років.
Результати свідчать про те, що злиття є важливим етапом, завдяки якому чорні діри можуть швидко зростати навіть в епоху космічного світанку. Разом з іншими знахідками “Вебба” це дослідження активних галактичних ядр у далекому Всесвіті говорить також про те, що злиття мали значний вплив на еволюцію галактик з самого початку.
Дослідники зазначають, що коли чорні діри зливаються, вони утворюють гравітаційні хвилі – збурення простору-часу, які розповсюджуються зі швидкістю світла. Їх можна буде зафіксувати за допомогою детекторів гравітаційних хвиль нового покоління, як-от космічної обсерваторії Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
Наразі “Вебб” продовжуватиме дослідження ранніх надмасивних чорних дір – уже цього літа розпочнеться третій цикл спостережень телескопа, серед яких є й систематичний пошук і опис злиття подібних об’єктів. Це має краще пролити світло на питання щодо швидкості таких процесів та ролі зіткнень у зростанні чорних дір.