Уникальный квазар с экстраординарной черной дырой найден в ранней Вселенной

Международная команда астрономов, возглавляемая учеными из Университета Васэда и Университета Тохоку, сделала захватывающее открытие, обнаружив в ранней Вселенной редкий квазар. В его центре находится одна из самых быстрорастущих сверхмассивных черных дыр, известных в данной категории. Данные были получены при помощи Subaru Telescope и указывают на необычное сочетание характеристик, которое ставит под сомнение существующие теоретические модели роста черных дыр.


Сверхмассивные черные дыры, масса которых в десятки миллионов и даже миллиарды раз превышает массу нашего Солнца, находятся в центрах большинства галактик и растут в основном за счет аккреции окружающего их газа. Однако ученые до сих пор не могут точно объяснить, почему некоторые из них достигли таких громадных размеров всего лишь через несколько миллиардов лет после Большого взрыва.

Объект, который был обнаружен, существует примерно через 1,8 миллиарда лет после образования Вселенной. Ученые отметили, что аккреция в этом квазере превышает предел Эддингтона — теоретическую границу скорости роста черной дыры, связанную с радиационным давлением. По их оценкам, скорость поглощения материала в этом квазере оказывается примерно в 13 раз выше критического предела, что указывает на режим сверхэддингтоновской аккреции.

Интересно, что при столь интенсивном росте квазар также ярко излучает в рентгеновском диапазоне и производит мощный радиосигнал, который связан с наличием джета. Множество теоретических моделей предполагает, что в стадии экстремальной аккреции рентгеновское излучение должно ослабевать, а формирование джетов — затормаживаться. Тем не менее, в данном случае оба этих процесса активно проявляются одновременно.

Ученые предполагают, что квазар, возможно, пережил резкий приток газа, что привело к взрывному росту аккреции, в то время как корона, отвечающая за рентгеновское излучение, и радиоджет еще не успели «выключиться». Это уникальное состояние, вероятно, является редким и кратковременным, что может объяснить, почему подобные квазары ранее встречались крайне редко.

А также мощное радиоволновое излучение свидетельствует о том, что джет активным образом влияет на окружающую галактику, что имеет значение для процессов звездообразования и общей эволюции системы. Это открытие имеет особую ценность не только для понимания процесса роста черных дыр, но и для исследования взаимодействия галактик и их центральных объектов.

Сакико Обути, ведущий автор исследования, отметила, что дальнейшие поиски аналогичных квазаров в уже собранных данных помогут выяснить, насколько часто происходят такие экстремальные стадии роста черных дыр и какую роль они сыграли в формировании сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.

Читайте также: