#сверхмассивные черные дыры

С помощью сети радиотелескопов VLA (Very Large Array) и VLBA (Very Long Baseline Array) астрономы наблюдали крайне редкое явление — слияние трех галактик, каждая из которых содержит сверхмассивную черную дыру. Система, обозначенная как J1218/J1219+1035, расположилась примерно в 370 миллионах световых лет от Земли, а ее дальнейшее изучение позволит понять, как растут и взаимодействуют эти космические «монстры».

При слиянии галактик вблизи центральных черных дыр скапливается молекулярный газ, что, как думали ученые, способствует резкому росту их массы. Чтобы выявить этот скачок роста, астрономы понаблюдали за сблизившимися галактиками. Оказалось, даже на таком «пиршестве» многие черные дыры продолжают «сидеть на диете».

Начиная с 1970-х годов астрономы предполагали, что сверхмассивные черные дыры могут «убегать» от своих галактик. Впервые подтвердить, что след из ионизированного газа, протяженностью около 200 тысяч световых лет, оставил выброшенный из карликовой галактики RCP 28 космический «монстр», удалось с помощью обсерватории «Джеймс Уэбб».

В далекой галактике, которую ученые видят такой, какой она была 12,7 миллиарда лет назад, обнаружили аномально высокое содержание азота. Такая концентрация этого элемента может свидетельствовать о существовании там гигантских звезд массой до 10 000 солнечных масс. Это открытие позволит объяснить, почему столь рано могли появиться сверхмассивные черные дыры, а также прольет свет на то, как формировались первые галактики и какие процессы определяли раннюю историю космоса.

Наблюдая за галактикой CANUCS-LRD-z8.6 с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб», астрономы обнаружили в ее центре сверхмассивную черную дыру. Хотя она существовала всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва, ее масса оказалась рекордной для столь ранней эпохи.

До сих пор считалось, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной росли за счет бесконтрольного поглощения вещества. Однако, смоделировав условия, царившие в космосе вскоре после Большого взрыва, астрофизики выяснили, что этот процесс проходил в два разных этапа.

Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.  

Астрономы повторно изучили одну из «маленьких красных точек», открытых телескопом «Джеймс Уэбб». Они обнаружили, что центральный объект этой небольшой и очень древней галактики — черная дыра в 50 миллионов масс солнца. При этом остальная материя в окружающей ее галактике по массе куда меньше. Все это указывает на невозможность формирования подобной дыры из звезд: ей пришлось возникнуть по какому-то совсем иному механизму, несовместимому со стандартной космологической моделью.

Изображение блазара PKS 1424+240, полученное с помощью радиоинтерферометра VLBA, напомнило астрономам легендарное «Око Саурона» из «Властелина колец» — джет, пронизывающий кольцеобразное магнитное поле объекта, устремлен к нашей планете, а сам блазар может оказаться одним из наиболее ярких источников нейтрино в космосе.

Новое изображение искривленного джета, вырывающегося из центра галактики OJ 287 — той самой, что вспыхивает каждые 12 лет, — стало первым визуальным подтверждением наличия в ее сердце двойной черной дыры.

Астрономы предложили необычный способ обнаружения двойных систем сверхмассивных черных дыр в сливающихся галактиках: по расчетам ученых, эти объекты сами должны выдавать свое присутствие благодаря известному феномену — гравитационному линзированию.

Астрономы наблюдают в миллиардах световых лет от нас необычную галактику с двумя ядрами, а значит, с двумя сверхмассивными черными дырами. При подробном рассмотрении между ними заметили третью. Теперь у ученых сложилось мнение, что она возникла именно так, как, по всей видимости, рождались первые сверхмассивные черные дыры во Вселенной: в результате коллапса плотного сгустка вещества.

В далеких галактиках зафиксировали три явления с беспрецедентными выбросами энергии и притом необычной продолжительностью. Ученые заверили, что это не взрывы сверхновых и тем более не столкновения звезд, а события гораздо более редкие.

Сегодня во Вселенной известны всего два типа черных дыр: звездной массы (от нескольких до десятков, реже — сотен солнечных масс) и сверхмассивные (от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца). Но поскольку Общая теория относительности допускает существование черных дыр практически любой массы, ученые продолжают поиски «промежуточных» объектов. Недавно, проанализировав данные 11 гравитационно-волновых событий, астрофизики сообщили об обнаружении пяти кандидатов в такие черные дыры.

Кандидатов в гипотетические темные звезды — светила, питающиеся не термоядерным синтезом, а аннигиляцией частиц темной материи — впервые обнаружили в 2023 году. Тогда астрономы располагали только фотометрическими данными. Авторы нового исследования проанализировали спектры этих объектов и показали, что они согласуются с теоретической моделью темных звезд.

Аномальное поведение звезд у самого центра некоторых галактик позволило заподозрить, что в них скрывается не одна, а сразу две сверхмассивные черные дыры. Интересно, что в этом списке кандидатов оказалась галактика М87 — обладательница той черной дыры, которая прославилась как «впервые сфотографированная».

Астрофизики предложили новый механизм формирования сверхмассивных черных дыр в первые эпохи существования Вселенной. Ключевую роль в этом процессе сыграла ультралегкая темная материя, которая генерировала ультрафиолетовое излучение, необходимое для коллапса газовых облаков.

Открытые в 2024 году уникальные объекты LRD (Little Red Dots) особенно распространены на самых дальних «окраинах» Вселенной — там, где все выглядит таким, каким было в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Ученые подозревают, что это активные ядра галактик. В то же время они необычно тусклые. Недавно астрофизик предложил объяснение: вероятно, эти молодые галактики затеняет окружающая их плотная газовая среда.

Новый анализ одной из самых массивных гравитационных линз — системы «Космическая Подкова» — позволил косвенным методом обнаружить в центре линзирующей галактики черную дыру с массой около 36 миллиардов солнечных.

Спектроскопический инструмент для изучения темной энергии DESI помог обнаружить 2,5 тысячи кандидатов в активные черные дыры, в том числе рекордное количество промежуточной массы. Открытие расширит представление ученых о популяции этих объектов во Вселенной и заложит основу для дальнейших исследований, касающихся формирования первых черных дыр и их роли в эволюции галактик.