Японски астрономи откриха необичайна свръхмасивна черна дупка в ранната Вселена, която расте с почти невъзможна скорост, като едновременно с това излъчва мощни рентгенови лъчи и радиовълни, съобщава Interesting Engineering. Откритието, направено от учени от университетите Васеда и Тохоку, оспорва установените теории и предполага, че ключови физически процеси, протичащи в ранната Вселена, остават слабо разбрани.
Древна черна дупка
„Екипът откри далечен квазар – активна свръхмасивна черна дупка, която активно се захранва, използвайки телескопа Subaru. Обектът е съществувал, когато Вселената е била на по-малко от 1,5 милиарда години. Черната дупка е в състояние на изключително бърза акреция, свети ярко в рентгенови лъчи и генерира мощно радиоизлъчване от своята струя“, се казва в статията.
Частица от черна дупка се сблъска със Земята - какво откриха учените
Тази комбинация от характеристики, както отбелязват изследователите, не е предвидена от повечето теоретични модели. Свръхмасивните черни дупки, чиито маси могат да бъдат милиони или милиарди пъти по-големи от тези на Слънцето, се намират в центровете на повечето галактики. Те растат, като абсорбират околния газ – предимно водород и хелий от галактиките, в които живеят.
Когато този газ попадне в черна дупка, се образува компактна област от гореща плазма – короната, излъчваща рентгенови лъчи. Освен това, някои свръхмасивни черни дупки произвеждат джетове – потоци от материя, които излъчват интензивни радиовълни.
Ако обаче този газ пристигне твърде бързо, радиацията започва да упражнява обратно налягане върху падащия материал, забавяйки процеса, отбелязват учените. Така възниква така нареченият лимит на Едингтън - така нареченият „лимит на скоростта“ на натрупване.
Мощна експлозия на черна дупка в центъра на Галактиката: Какво откриха учените
В редки случаи черните дупки могат временно да надхвърлят тази граница – феномен, известен като акреция на Едингтън, което им позволява бързо да увеличат масата си. Въпреки това, общоприето е, че при такива условия високочестотното излъчване и струйната активност би трябвало да отслабнат.
За да проверят дали такъв екстремен растеж е бил възможен в ранната Вселена, учените са използвали близкоинфрачервения спектрограф MOIRCS на телескопа Subaru. Те са измерили движението на газ близо до черната дупка и са оценили масата му от емисионната линия на Mg II. Рентгеновите наблюдения показват, че черната дупка консумира материя със скорост приблизително 13 пъти по-висока от границата на Едингтън, което я прави една от най-бързо растящите черни дупки в своя клас.
„Това откритие би могло да ни доближи до разбирането как свръхмасивните черни дупки са успели да се образуват толкова бързо в ранната Вселена“, каза водещият автор на изследването Сакико Обучи от университета Васеда.
Освен това, учените са засекли ярко рентгеново и силно радиоизлъчване, което показва активна корона и мощна струя. Съвременните модели на акреция на Едингтън предполагат, че при такива екстремни темпове на растеж тези явления би трябвало да са слаби или да изчезнат напълно.
„Искаме да разберем какво точно захранва толкова силно рентгеново и радио излъчване и дали подобни обекти биха могли да останат неоткрити в данните от проучванията досега“, се казва в прессъобщение на университета Васеда.
Изследователите предполагат, че квазарът е в краткосрочна преходна фаза, когато мощен приток на газ го е избутал отвъд границата на Едингтън, а короната и струята все още не са успели да избледнеят.
Ако бъде потвърдено, наблюдението би могло да предостави уникална снимка на променливия растеж на черните дупки в ранната Вселена – процес, който е изключително труден за улавяне. То би могло също така да помогне за обяснение на бързия растеж на галактиките, тъй като мощни джетове могат да повлияят на образуването на звезди по време на екстремното развитие на черните дупки.
Черна дупка погълна масивна звезда без следа
