Астрономы впервые нашли чёрную дыру, родившуюся раньше своей галактики

Международная группа астрономов получила новое прямое доказательство того, что сверхмассивные черные дыры могли возникать раньше звезд и самих галактик. Речь идёт об объекте Abell 2744-QSO1, который относится к классу загадочных «маленьких красных точек» — компактных объектов с необычно красным цветом.

Учёные наблюдали этот объект таким, каким он был всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Благодаря эффекту гравитационного линзирования исследователи смогли впервые напрямую измерить массу чёрной дыры в столь ранней Вселенной. Оказалось, что чёрная дыра в центре QSO1 имеет массу около 50 миллионов солнечных и составляет примерно две трети от общей массы всего объекта. Это в тысячи раз превышает долю, характерную для галактик в современной Вселенной, где сверхмассивные чёрные дыры занимают лишь ничтожную часть от массы галактики-хозяина. При этом окружающая черную дыру галактика содержит очень мало звёзд — их масса меньше половины массы самой чёрной дыры.

Анализ химического состава QSO1 показал, что объект почти полностью состоит из водорода и гелия, с содержанием тяжелых элементов менее 0,5% от солнечного. Это одна из самых первозданных галактических сред из когда-либо измеренных, что указывает на крайне слабое звёздообразование.

Это открытие ставит под сомнение классическую картину формирования галактик, согласно которой сначала возникают массивные звёзды, затем из них образуются чёрные дыры, которые постепенно сливаются и набирают массу. Такая модель не могла объяснить, как сверхмассивные черные дыры успевали вырасти до гигантских размеров в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Исследователи предполагают, что чёрная дыра в QSO1 родилась уже огромной — либо в результате прямого коллапса газовых облаков, минуя стадию звёздообразования, либо ещё раньше, в первую секунду после Большого взрыва. В последнем случае речь идёт о так называемых первичных чёрных дырах, теоретически предсказанных, но до сих пор не подтверждённых наблюдениями. По мнению учёных, «маленькие красные точки» вроде QSO1 не были редкостью в ранней Вселенной, и сейчас они анализируют похожие объекты, чтобы выяснить, действительно ли сверхмассивные чёрные дыры повсеместно появлялись раньше своих галактик-хозяев.

Фото: newscientist.com