Астрономы обнаружили самый массивный, из известных на сегодняшний день, квазар в ранней Вселенной, содержащий чёрную дыру с массой, эквивалентной 1,5 миллиардам Солнц. Формально обозначенный как J1007 + 2115, недавно обнаруженный квазар является одним из двух известных из того же космологического периода. Квазары – самые энергичные объекты во Вселенной, и с самого момента их открытия астрономы пытаются узнать, когда они впервые появились в нашей космической истории.
В честь своего открытия с помощью телескопов на Маунакеа, горе, почитаемой в гавайской культуре, квазар получил гавайское имя Pōniuāʻena, что означает “невидимый вращающийся источник, окружённый светом”. Это первый квазар, получивший название от коренного народа, во время семинара, проводимого группой Ауа Хе Иноа, которую возглавляет Астрономический центр Имилоа на Гавайях.
Согласно современной теории, квазары берут свою энергию от сверхмассивных чёрных дыр. По мере того как чёрные дыры поглощают окружающую материю, такую как пыль, газ или даже целые звёзды, они испускают огромное количество энергии, что приводит к появлению сверхъярких объектов способных затмить целые галактики.
Сверхмассивная чёрная дыра питающая Pōniuā’ena более чем в 1 миллиард раз тяжелее нашего Солнца. Согласно новому исследованию, свету от Pōniuā’ena потребовалось около 13,02 миллиарда лет, чтобы достичь Земли, и его путешествие началось всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва.
“Это самый ранний объект такого рода, о котором мы знаем”, – сказал Джини Янг, научный сотрудник обсерватории Университета Аризоны и ведущий автор исследования. “Интересно то, что было слишком мало времени для того, чтобы маленькая чёрная дыра превратилась в огромный, яркий квазар”.
Вопрос о том, как такая огромная чёрная дыра могла сформироваться, когда Вселенная ещё находилась в зачаточном состоянии, долгое время озадачивал астрономов и космологов.
Это открытие представляет собой самую большую проблему для теории образования и роста чёрных дыр в ранней Вселенной.
Согласно нынешним космологическим моделям, чёрная дыра соизмеримая с Pōniuā’ena просто не могла развиться из гораздо меньшей чёрной дыры, образовавшейся в результате коллапса звезды, за такое короткое время.
Поэтому авторы исследования предполагают, что квазар начал развиваться из чёрной дыры, уже содержащей массу эквивалентную 10 000 Солнц, через 100 миллионов лет после Большого взрыва.
Открытие квазаров типа Pōniuā’ena, зародившихся во время эпохи реионизации, является большим шагом к пониманию процесса реионизации и образования ранних сверхмассивных чёрных дыр и массивных галактик. Pōniuā’ena наложил новые и важные ограничения на эволюцию вещества, находящегося между галактиками, известного как межгалактическая среда, в эпоху реионизации.
