Открытие галактики и черной дыры в ее центре дает новые сведения о формировании самых первых сверхмассивных черных дыр. Новая работа опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Используя наблюдения, сделанные с помощью Атакамской большой миллиметровой решетки (ALMA), радиообсерватории, расположенной в Чили, команда определила, что галактика под названием COS-87259, содержащая эту новую сверхмассивную черную дыру, является очень экстремальной, создавая звезды со скоростью в 1000 раз больше, чем наша галактика Млечный Путь и содержит межзвездную пыль массой более миллиарда солнечных масс. Галактика ярко сияет из-за интенсивного всплеска звездообразования, а также из-за растущей сверхмассивной черной дыры в ее центре.
Исследователи также обнаружили, что эта растущая сверхмассивная черная дыра (часто называемая активным галактическим ядром) генерирует мощный поток вещества, движущегося со скоростью, близкой к скорости света, через родительскую галактику.
Черные дыры с массами, в миллионы или миллиарды раз превышающими массу нашего собственного Солнца, находятся в центре почти каждой галактики. Как появились эти сверхмассивные черные дыры, остается загадкой для ученых, особенно потому, что некоторые из этих объектов были обнаружены, когда Вселенная была еще очень молода. Поскольку свет от этих источников доходит до нас очень долго, мы видим их такими, какими они существовали в прошлом; в данном случае всего через 750 миллионов лет после Большого взрыва, что составляет примерно 5% нынешнего возраста Вселенной.
Что особенно удивительно в этом новом объекте, так это то, что он был идентифицирован на относительно небольшом участке неба — менее чем в 10 раз больше размера полной Луны — что позволяет предположить, что в одном и том же месте могут быть тысячи подобных объектов.
Удивительное открытие галактики COS-87259 и ее черной дыры поднимает несколько вопросов об изобилии очень ранних сверхмассивных черных дыр, а также о типах галактик, в которых они обычно образуются.
Результаты исследования показывают, что очень ранние сверхмассивные черные дыры часто остаются скрытыми пылью, возможно, в результате интенсивного звездообразования.
Открытие делает шаг к лучшему пониманию того, как миллиарды черных дыр с массой Солнца смогли сформироваться на столь раннем этапе жизни Вселенной, а также того, как эволюционировали самые массивные галактики.
Источник: Ryan Endsley et al, ALMA Confirmation of an Obscured Hyperluminous Radio-Loud AGN at z=6.853 Associated with a Dusty Starburst in the 1.5 deg2 COSMOS Field, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad266