• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.11.2023
Дарья Г.
9
16 453

Обнаружена рекордная сверхмассивная черная дыра

5.7

К тому моменту, когда Вселенной было примерно 500 миллионов лет, необычная черная дыра уже успела накопить огромную массу. Анализ ее эволюции позволил астрономам сделать вывод о том, как в молодой Вселенной образовывались настолько массивные и при этом древние объекты.

На этой иллюстрации совмещены рентгеновские данные обсерватории «Чандра» (фиолетовый) с инфракрасными данными телескопа «Джеймс Уэбб» (красный, зеленый, синий). Рекордная черная дыра находится в галактике UHZ1, которая расположена за скоплением галактик Abell 2744
На этой иллюстрации совмещены рентгеновские данные орбитальной обсерватории «Чандра» (фиолетовый) с инфракрасными данными космического телескопа «Джеймс Уэбб» (красный, зеленый, синий). Рекордная черная дыра находится в галактике UHZ1, которая расположена за скоплением галактик Abell 2744 / © Chandra X-ray Center / Автор: Messiena Lucretius

Скопление Пандоры, или Abell 2744, — гигантский кластер галактик, образовавшийся, как предполагают ученые, из одновременного слияния как минимум четырех скоплений. Хотя этот объект интересен сам по себе, его особенности — не единственная причина, почему астрономы уделяют ему много внимания.

Благодаря своей массе скопление действует как гравитационная линза, увеличивая для нас гораздо более далекие галактики, который мы не смогли бы иначе разглядеть доступными инструментами. С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» и этого скопления удалось найти 11 таких галактик, сформировавшихся, когда после Большого взрыва прошло меньше миллиарда лет.

Международная группа астрономов решила проверить, есть ли в центре этих объектов сверхмассивные черные дыры, активно поглощающие материю. Такие ядра галактик называют квазарами. От происходящих там процессов исходит сильнейшее рентгеновское излучение, поэтому ученые воспользовались космической рентгеновской обсерваторией «Чандра».

Местоположение одного яркого источника совпало с галактикой UHZ1, которую гравитационная линза увеличила в четыре раза. Мы видим эту галактику с красным смещением z ≈ 10,3, то есть такой, какой она была, когда с Большого взрыва прошло 500 миллионов лет. Судя по количеству энергии и длинам волн, в ее центре находится квазар, скрытый пылью и газом галактики. Но главное тут — его масса.

Массу таких объектов ученые оценивают по их яркости. Чем массивнее объект, тем больше материи он поглощает, тем ярче светится эта материя, замедляясь перед «падением» в черную дыру. Но если излучение будет слишком мощным, оно «сдует», как ветром, окружающую материю, и источник «питания» пропадет. Переломное значение в этом процессе называют эддингтоновской светимостью, или пределом Эддингтона.

Судя по полученным данным, масса черной дыры в UHZ1 как минимум в 10 миллионов раз больше солнечной. И примерно такая же масса у всей ее галактики. В современной Вселенной подобных объектов нет: обычно масса сверхмассивной черной дыры составляет около 0,1% массы ее галактики. По словам авторов исследования, настолько высокая доля у UHZ1 означает, что мы «поймали» этот объект на раннем этапе эволюции.

Первый ряд — местоположение линзированной галактики на фоне кластера в снимках «Уэбба». Второй ряд — снимки галактики UHZ1 в ближнем инфракрасном диапазоне инструментом NRICam «Уэбба». Третий ряд — совмещенные снимки «Уэбба» и обсерватории «Чандра» / © Nature Astronomy, Akos Bogdan, et al.

Существуют две версии, как настолько массивные объекты могли успеть сформироваться в молодой Вселенной. Согласно первой, «зародышами» этих дыр стали остатки чрезвычайно массивных первых звезд, которые со временем набрали массу, поглощая материю. Согласно второй версии, они формировались сразу большими во время гравитационного коллапса космического газового облака.

Опираясь на оценку массы квазара UHZ1 и предполагая, что черная дыра сформировалась через 200 миллионов лет после Большого взрыва, ученые рассчитали ее эволюцию и сделали следующий вывод. Если бы дыра образовалась из умершей звезды, то на протяжении эволюции ей пришлось бы поглощать материю в два раза быстрее, чем позволяет предел Эддингтона. Если же она сформировалась из облака, то ей достаточно было бы поддерживать скорость на уровне этого предела.

Конечно, это первый такой анализ подобного объекта, поэтому к его выводам нужно отнестись с долей скепсиса. О десяти оставшихся галактиках и их рентгеновских наблюдениях ученые пообещали рассказать в другой публикации. Исследование о UHZ1 вышло в журнале Nature Astronomy.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

17 июля
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

9 Комментариев
Гугл Диск
09.11.2023
-
1
+
А, согласно теории Горькавого-Тюльбашева существует и третья версия. Она состоит в том, что такие чёрные дыры зародились во время сжатия вселенной, либо уже существовали в предыдущем цикле жизни вселенной. Кстати, тут есть шикарная статья об этой теории.
Большой взрыв... Зациклились все на нем. А что было до большого взрыва? А был ли он?
    Alexander Nazarov
    10.11.2023
    -
    0
    +
    Если Большой взрыв был, то до него ничего не было. Равно, как и не имеет смысл вопрос: "А где произошёл Большой взрыв?"
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      То есть из ничего возникло всё? С тем же успехом можно верить в Бога и говорить что вопросы "а кто создал бога" не имеют смысла. Бог даже лучше там постулируется что пути Господни неисповедимы но они хотя бы существуют.
        Alexander Nazarov
        11.11.2023
        -
        0
        +
        В значительной степени философский вопрос задаёте. "То есть из ничего возникло всё?". Именно так. Ну, если под термином "ничего" подразумевается та самая гипотетическая бесконечно плотная и бесконечно горячая точка сингулярности, которая взорвалась, породив пространство-время, первые фундаментальные частицы и физические законы. И, кстати, вопрос: "А кто создал Бога?" не имеет смысла, на мой взгляд. Бог - творец ВСЕГО. Кто сотворил Бога, в таком случае? Где тут смысл? Что касается теории Большого взрыва (БВ), то тут странно задавать вопрос: "А где он произошёл?". Пространство-время появилось сразу после БВ, а не до него. Т.е. можно ткнуть пальцем в любом направлении и справедливо утверждать при этом, что БВ произошёл там! Хотя, мне лично, симпатична теория Большого отскока. Она предлагает альтернативу непонятной и загадочной сингулярности Большого взрыва. Журнал писал об этом когда-то.
Sam Dowson
08.11.2023
-
0
+
Тут где-то разногласия: "когда Вселенной было примерно 500 миллионов лет" "С помощью ... этого скопления удалось найти 11 галактик, сформировавшихся, когда после Большого взрыва прошло меньше миллиарда лет." Объект, образовавшийся через 500 млн лет после появления вселенной не может быть гравитационной линзой для объектов, образовавшиъхся более 500 млн лет, ибо все они находятся перед линзой, а не за ней с точки зрения наблюдателя.
    Дарья Г.
    08.11.2023
    -
    1
    +
    Линзой выступает скопление галактик. Оно, грубо говоря, на полпути. Расстояние до него тут вообще не упоминается. А вот увеличенные им объекты — древние галактики
    John Smith
    08.11.2023
    -
    1
    +
    Почему не может? то есть если машина стартует из точки А одновременно с пешеходом остановившимся на дороге в точке В она его не может сбить? Пешеход обречен.
    +
      ещё комментарии
      Sam Dowson
      08.11.2023
      -
      3
      +
      Ну, с чем ещё сравним? Сверхскопления и галактики (не входящие в данное сверхскопление) наперегонки не катаются, а перемещаются (разлетаются в разные стороны) примерно с одинаковой скоростью. Если сверхскопление родилось в точке А, а например левая галактика появилась в точке В (через 500 млн лет позже сверхскопления А), то свет, испущенный сверхскоплением в точке А залинзируется на галактике В, но никак не наоборот. Это типа как пешеход не может сбить машину как бы ни старался.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно