Когда телескоп «Хаббл» впервые обнаружил галактику GN-z11 в 2016 году, это была самая далекая галактика, которую когда-либо идентифицировали ученые. Она появилась 13,4 миллиарда лет назад, спустя всего 400 миллионов лет после Большого взрыва, сообщает NPR.
Хотя этот рекорд с тех пор удалось побить, GN-z11 остается загадкой. Для такой древней галактики она очень яркая. Чтобы быть такой яркой, «потребовалось бы большое количество звезд, упакованных в такой маленький объем», — говорит Роберто Майолино, астрофизик из Кембриджского университета. Но, учитывая молодость Вселенной в момент ее появления, трудно ожидать, что столько звезд уже существовали.
В новом исследовании Майолино и его коллеги предлагают альтернативное объяснение наличию этого света: сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в 1,6 миллиона раз превышает массу Солнца. Сама по себе черная дыра не излучает свет, но весь материал, стремящийся к ней, может быть горячим и достаточно ярким, чтобы создавать интенсивное сияние галактики.
Это самая ранняя из обнаруженных черных дыр и сам факт ее существования поднимает вопрос о том, как появляются такие объекты, чем они питаются, и как растут.
Когда Майолино и его коллеги направили телескоп «Джеймс Уэбб» на галактику, известную как GN-z11, данные, которые они получили, были ошеломляющими.
«Это было очень захватывающе. Но вначале мы не совсем понимали, о чем он нам говорит. Спектр был весьма загадочным», - вспоминает он.
Поэтому команда углубила анализ и собрала больше данных. Они предположили, что яркое ультрафиолетовое свечение, исходящее из далекой галактики, вероятно, исходит от огромного количества газа, кружащегося вокруг и вливающегося в черную дыру. Трение этого газа, втянутого внутрь, нагрело и осветило его, что, вероятно, объясняет, почему галактика такая яркая.
Так ученые поняли, что имеют дело со сверхмассивной черной дырой, которая находится в центре галактики.
Это была не просто черная дыра. Во-первых, если предположить, что черная дыра изначально была маленькой, она могла пожирать материю с бешеной скоростью. Она должна была делать это, чтобы достичь своих ошеломляющих размеров. Во-вторых, черная дыра массой в 1,6 миллиона Солнц появилась спустя всего 400 миллионов лет после Большого взрыва.
Ученые считают, что это можно объяснить двумя сценариями. Первый – черные дыры в ранней Вселенной сразу «рождались» большими из-за коллапса больших облаков газа. Второй сценарий заключается в том, что ранние звезды коллапсировали, образуя море меньших черных дыр, которые затем сливались и поглощали материю гораздо быстрее, чем считалось, что и приводило к образованию гигантских черных дыр.
А возможно, что работала какая-то комбинация этих двух сценариев.
Ранее ученые из Университета Флориды пришли к выводу, что сотни миллионов экзопланет, расположенных в нашей галактике, могут быть обитаемыми.