С помощью космического телескопа им. Джеймса Вебба международной команде ученых удалось найти доказательства слияния двух галактик и их активных ядер – массивных черных дыр. Событие стало самым отдалённым за всю историю наблюдений и произошло, когда Вселенной было всего 740 миллионов лет. Результаты работы астрономов были опубликованы 16 мая в журнале The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Система называется ZS7: одна из её чёрных дыр имеет массу в 50 миллионов раз больше Солнца, другая – вероятно, похожую, однако её гораздо труднее измерить, поскольку второе ядро спрятано в плотном газе.
Мы нашли доказательства присутствия очень плотного, быстро движущегося газа вблизи чёрной дыры, а также горячего высокоионизированного газа с ярким излучением, что бывает при аккреции на неё материала. Благодаря своей чёткости телескоп позволил пространственно разделить две чёрные дыры.
Ханна Ублер, соавтор работы из Кембриджского университета
Это первый случай, когда столкновение было зафиксировано на такой ранней стадии развития Вселенной – учёным до сих пор не до конца понятно, как в это время могли образоваться столь массивные объекты, ведь такой процесс должен длиться более миллиарда лет.
Результаты свидетельствуют о том, что слияние является важным этапом, благодаря которому чёрные дыры могут быстро расти даже в эпоху космического рассвета. Вместе с другими находками “Вебба” это исследование активных галактических ядер в далекой Вселенной говорит также о том, что такой синтез имел значительное влияние на эволюцию галактик с самого начала.
Исследователи отмечают, что когда чёрные дыры сливаются, они образуют гравитационные волны – возмущения пространства-времени, которые распространяются со скоростью света. Их можно будет зафиксировать с помощью детекторов гравитационных волн нового поколения, таких как космическая обсерватория Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
Пока “Уэбб” продолжит исследования ранних сверхмассивных чёрных дыр – уже этим летом начнется третий цикл наблюдений телескопа, среди которых есть и систематический поиск и описание слияния подобных объектов. Это должно лучше пролить свет на вопрос о скорости таких процессов и роли столкновений в росте чёрных дыр.