Астрономы обнаружили одну из древнейших пар черных дыр

Астрономы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) обнаружили удаленную пару сталкивающихся черных дыр. Космические монстры, масса каждого из которых оценивается в 50 миллионов солнц, были обнаружены на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от нас. Они появились всего через 740 миллионов лет после Большого взрыва.

Согласно заявлению Европейского космического агентства (ЕКА), такие колоссальные размеры для столь раннего периода истории Вселенной являются необычными и бросают вызов ведущим теориям космологии.

Черные дыры - необычайно массивные объекты с настолько сильным гравитационным притяжением, что ничто, даже свет, не может вырваться из их лап. Считается, что они образуются, когда массивные звезды коллапсируют при взрывах сверхновых, и они растут, бесконечно поглощая газ, пыль, звезды и другую материю в окружающих их галактиках.

Самые голодные, наиболее активные черные дыры могут достигать сверхмассивного состояния — увеличиваясь в объеме от нескольких сотен тысяч до нескольких миллиардов масс Солнца. Одним из ключевых способов, которым сверхмассивные черные дыры могут достигать таких гигантских размеров, является слияние с другими крупными черными дырами.

Новое открытие сделано благодаря мощному инфракрасному прибору NIRCam на JWST, который может обнаруживать свет древних объектов на огромных космических расстояниях.

Его результаты опубликованы 16 мая в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Астрономы направили JWST на известную систему черных дыр под названием ZS7, предыдущие наблюдения показали, что в системе находится активное ядро галактики - питающаяся сверхмассивная черная дыра в центре. Новые наблюдения выявили движение плотного облака газа вокруг черной дыры, а также определили наличие второй черной дыры, расположенной совсем рядом, вероятно, в процессе слияния с первой.

Команда определила, что масса одной из черных дыр составляет около 50 миллионов масс Солнца; вторая черная дыра, которая "похоронена" в плотном газовом облаке, вероятно, имеет аналогичную массу, но исследователи не смогли определить ее точно.

Эта древняя пара сливающихся черных дыр придает дополнительный вес идее о том, что черные дыры оказали огромное влияние на эволюцию галактик в младенческой Вселенной.

Наследие этих масштабных слияний все еще ощущается сегодня в виде гравитационных волн — ряби в ткани пространства-времени, которые были впервые предсказаны Альбертом Эйнштейном, и которые, как недавно было подтверждено, являются особенностью Вселенной, — которые распространяются в пространстве при столкновении массивных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды.

Рябь, испускаемая этими далекими сталкивающимися монстрами, слишком слаба, чтобы быть уловленной современными детекторами гравитационных волн на Земле. Однако детекторы следующего поколения, которые будут развернуты в космосе, смогут обнаруживать даже самую отдаленную рябь от слияния черных дыр.