• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11 июня, 13:53
Любовь С.
720

Астрономы нашли черную дыру с нетипичной для своей галактики массой

❋ 4.9

Ученые впервые напрямую измерили массу «спящей» сверхмассивной черной дыры в галактике, которая существовала, когда Вселенной было около 3,5 миллиарда лет. Масса объекта составила шесть миллиардов солнечных масс — много больше, чем ожидалось для галактики такого размера. Это открытие поможет понять, как быстро росли черные дыры и их родительские галактики на ранних этапах истории космоса.

Галактика MRG-M0138, которую астрономы наблюдали такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял около трех с половиной миллиардов лет. / © NASA/JWST

Сверхмассивные черные дыры расположены в центрах большинства крупных галактик. Считается, что их масса связана с характеристиками окружающих звездных систем: например, с массой центрального балджа галактики или скоростью движения светил. Однако проверить, работали ли эти связи в ранней Вселенной, до сих пор не удавалось. 

Большинство оценок массы далеких черных дыр получают по активным ядрам галактик — ярким квазарам, в которых вещество интенсивно падает на черную дыру и разогревается до огромных температур. Правда, этот метод связан с большими неопределенностями и плохо подходит для изучения спокойных, неактивных объектов.

Международная группа астрономов под руководством Эндрю Б. Ньюмана (Andrew B. Newman) из Университета Южной Калифорнии (США) наблюдала галактику MRG-M0138 такой, какой она была примерно 3,5 миллиарда лет назад. На пути к Земле ее свет проходит через массивное скопление галактик, которое действует словно гигантская космическая линза, увеличивая изображение почти в 30 раз. Благодаря этому ученые смогли рассмотреть детали, обычно остающиеся недоступными даже для самых мощных телескопов.

Наблюдения вели с помощью спектрографа NIRSpec, установленного на борту космической обсерватории «Джеймс Уэбб». Прибор позволил измерить скорости движения звезд в разных участках галактики. Именно по этим движениям можно определить распределение массы: чем быстрее светила обращаются вокруг центра, тем сильнее там гравитация. Затем исследователи построили подробные динамические модели галактики, учтя вклад звезд, темной материи и возможной черной дыры. 

Анализ центральной области галактики выявил резкий пик скоростей звезд, который невозможно объяснить только звездным населением или темной материей. Модели без черной дыры систематически не совпадали с данными. Наилучший результат получился только при наличии объекта массой шесть миллиардов Солнц. 

Исследователи проверили и альтернативный сценарий — компактное скопление темной материи вокруг древнего космического «монстра». Однако для объяснения наблюдений такая структура должна была бы обладать нереалистично высокой плотностью. При этом сама черная дыра сейчас практически неактивна. Спектроскопические наблюдения не выявили признаков мощного аккреционного диска, а оценка светимости показала крайне низкую интенсивность поглощения вещества. То есть этот космический гигант уже сформировался, но к моменту наблюдения почти перестал расти.


Сравнение с современными галактиками вовсе указало на то, что масса черной дыры примерно в 12 раз выше, чем можно было бы ожидать. Связь между массой объекта и скоростью движения звезд сохранилась и оказалась почти такой же, как у галактик в современной Вселенной. Следовательно, черные дыры могли набирать массу быстрее своих родительских галактик. Сами галактики продолжали перестраиваться, наращивая звездное население уже после основной фазы роста черной дыры.

Авторы научной работы, опубликованной в журнале Science, предположили, что в прошлом MRG-M0138 пережила яркую фазу квазара. В таком случае активная черная дыра интенсивно поглощала бы вещество, выделяя огромное количество энергии. Последняя способна выдувать газ из галактики и подавлять образование новых звезд. Этот сценарий хорошо согласуется с современными теориями, согласно которым сверхмассивные черные дыры играют важную роль в эволюции галактик и могут фактически «выключать» звездообразование.

Исследование открывает новый способ изучения черных дыр в ранней Вселенной. Если раньше прямые измерения были возможны лишь для сравнительно близких галактик, то сочетание возможностей «Уэбба» и гравитационного линзирования позволяет заглянуть в далекое прошлое.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

22 июля, 12:28
КАИ

Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий