Nature: в галактике GN-z11 обнаружена самая древняя черная дыра
Изображение: arXiv (2023) / phys.org
Ученые обнаружили с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба самую древнюю из когда-либо наблюдаемых черных дыр, которая прекратила звездообразование в родительской галактике GN-z11. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Необычный объект, масса которого в несколько миллионов раз больше массы Солнца, возник всего лишь через 400 миллионов лет после Большого взрыва. Подобная черная дыра не могла сформироваться в результате коллапса звезды и поглощения материи, на что потребовалось бы около миллиарда лет. Альтернативным сценарием ее возникновения является прямой коллапс массивного газового облака или сверхбыстрая аккреция вещества.
Было обнаружено, что черная дыра поглощает вещество гораздо энергичнее, чем подобные ей объекты в более поздние эпохи. Скорость аккреции в пять раз выше скорости Эддингтона — теоретического предела, при котором излучение поглощаемого вещества становится настолько высоким, что уравновешивает силу гравитации. Суперэддингтонская аккреция возникает, например, в результате турбулентных процессов в окрестностях черной дыры, которые позволяют ей более эффективно захватывать материю.
Она находится в карликовой галактике GN-z11, которая примерно в сто раз меньше Млечного Пути, разогревая газ и заставляя его ярко светиться в ультрафиолетовом диапазоне, что и сделало ее возможным для обнаружения. Также возникает сильный межзвездный ветер, который прекращает процесс звездообразования в GN-z11.
