Окружающая среда, окружающая систему галактик, где сливаются две черные дыры. Событие происходит в далекой Вселенной около 13 миллиардов лет назад.
Астрономы обнаружили самые ранние свидетельства слияния двух галактик и их массивных черных дыр всего через 740 миллионов лет после Большого взрыва.
Выводы опубликованы в четверг в журнале Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, способствуют пониманию учеными того, как черные дыры стали такими большими на заре существования Вселенной. Исследователи использовали космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы заглянуть на 13 миллиардов лет назад и наблюдать за слиянием.
Ученые не уверены, откуда берутся гигантские черные дыры, массы которых в миллионы или миллиарды раз превышают массу нашего Солнца.
«Они каким-то образом рождаются большими, или они должны быть построены из изначально меньших черных дыр, которые сталкиваются друг с другом, образуя гигантов?» Эндрю Понтцен, космолог из Университетского колледжа Лондона, который не участвовал в выводах, говорит ХранительЭто Ханна Девлин. «Эти новые данные (телескопа Уэбба) являются косвенными, но они помогают предположить важную роль столкновений черных дыр».
«Наши результаты показывают, что слияние — это важный путь, по которому черные дыры могут быстро расти, даже на космическом рассвете», — говорит Ханна Юблер, исследователь из Кембриджского университета в Англии, в заявлении Европейского космического агентства. «Вместе с другими открытиями Уэбба об активных массивных черных дырах в далекой Вселенной наши результаты также показывают, что массивные черные дыры с самого начала определяли эволюцию галактик».
Местоположение ZS7 на изображении Уэбба, где астрономы нашли свидетельства самого раннего известного слияния черных дыр.
Черные дыры — это огромные скопления материи, упакованные в относительно небольшие пространства. Они настолько плотны, что ничто, включая свет, не может избежать их огромного гравитационного притяжения. Почти каждая крупная галактика имеет в центре сверхмассивную черную дыру.
Согласно новой статье, в ходе недавних исследований с использованием телескопа Уэбба исследователи обнаружили большое количество черных дыр, которые достигли невероятных масс в первый миллиард лет существования Вселенной. В январе астрономы обнаружили старейшую из известных черных дыр, и она оказалась намного больше, чем они ожидали. Это означало, что либо он изначально был больше, чем считали ученые, либо рос удивительно быстро.
Согласно исследованию, возможные источники роста черных дыр в ранней Вселенной включают коллапс первичных облаков, остатки ранних звезд-гигантов и слияние звезд и черных дыр. Астрономы также предположили, что черные дыры могут сливаться и становиться более массивными, но предыдущие выводы по этому поводу носят «предварительный и косвенный характер», пишут авторы статьи.
Для нового исследования ученые рассмотрели систему под названием ZS7. Согласно заявлению ЕКА, они идентифицировали две черные дыры на основе данных о наличии поблизости очень плотного, быстро движущегося газа, а также горячего и сильно ионизированного газа, освещенного излучением, которое обычно создается черными дырами, когда они накапливают материю.
Исследователи измерили массу одной из черных дыр в 50 миллионов раз больше массы нашего Солнца. Они думают, что другая черная дыра имеет аналогичную массу, но не смогли ее измерить, поскольку она была заблокирована плотным газом.
В будущем обсерватории гравитационных волн, такие как космическая антенна лазерного интерферометра, запуск которой ожидается в середине 2030-х годов, могли бы позволить ученым измерить рябь в пространстве-времени, возникающую в результате слияния этих двух черных дыр и других слияний назад.
«Результаты Уэбба говорят нам, что более легкие системы, обнаруживаемые с помощью LISA, должны встречаться гораздо чаще, чем предполагалось ранее», — говорит в своем заявлении Нора Лютцгендорф, ведущий научный сотрудник проекта LISA Европейского космического агентства. «Это лишь верхушка айсберга».
