Група дослідників, використовуючи можливості космічного телескопа Джеймса Вебба, детально вивчила далеку галактику CANUCS-LRD-z8.6 та надмасивну чорну діру в її центрі. Спостереження охоплюють період, коли Всесвіту було лише близько 570 мільйонів років, що робить об’єкт одним із найраніших відомих прикладів активного росту чорної діри.
За допомогою спектрографа NIRSpec на борту Webb астрономи змогли виділити слабке інфрачервоне випромінювання далекої галактики та зафіксувати спектральні ознаки, які свідчать про присутність чорної діри, що активно поглинає речовину. Ці дані стали ключем до визначення фізичних параметрів об’єкта та детальнішого аналізу його взаємодії з галактикою-господарем.
Надмасивна чорна діра, що не відповідає очікуванням
Отримані спостереження показали, що центральна чорна діра CANUCS-LRD-z8.6 має масу, яка значно перевищує те, що передбачали попередні моделі еволюції ранніх галактик. З огляду на те, що йдеться про дуже ранню епоху — менш ніж через 600 мільйонів років після Великого вибуху — дослідники не очікували побачити настільки розвинений та масивний об’єкт.
Одночасно команда змогла оцінити масу зоряного населення галактики. Порівняння цих двох показників виявило суттєву аномалію: чорна діра зростала швидше, ніж сама галактика, що суперечить загальноприйнятим уявленням про їхню взаємопов’язану еволюцію.
Порушення відомого співвідношення між галактикою та чорною дірою
У більшості добре вивчених галактик видно чітку кореляцію між масою надмасивної чорної діри та масою сферичного компонента галактики. Цей зв’язок вважається ключовим для розуміння того, як відбувалося взаємне зростання структур у Всесвіті.
Спостереження показують, що надмасивна чорна діра в CANUCS-LRD-z8.6 має аномально велику масу для такої ранньої епохи, тоді як зоряна маса самої галактики значно менша, ніж передбачають моделі, а темп акреції чорної діри є надзвичайно високим; така нестандартна поведінка може допомогти пояснити, як перші чорні діри Всесвіту за відносно короткий час досягали мас у мільйони або навіть мільярди сонячних.
