Найдена самая голодная из когда-либо обнаруженных чёрных дыр: ужасающая пустота поглощает материю более чем в 40 раз быстрее теоретического предела

Самую «голодную» из когда-либо обнаруженных чёрных дыр обнаружили Ученые из Международной обсерватории «Джемини» и NSF NOIRLab. Как пишет издание Dailymail, ужасающая пустота поглощает материю более чем в 40 раз быстрее теоретического предела.

Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), исследователи смогли наблюдать «черную дыру» всего через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Дыра, получившая название LID-568, поглощает материю со скоростью, в 40 раз превышающей теоретический предел. «Эта черная дыра устраивает пир», — сказала соавтор исследования доктор Джулия Шарвэхтер.

Даже на раннем этапе формирования Вселенной ученые увидели, что черная дыра производит гораздо больше рентгеновского излучения, чем это возможно для ее размера. Его огромный аппетит может помочь объяснить, как некоторые крошечные черные дыры так быстро становятся сверхмассивными.

Доктор Шарвэхтер говорит: «Этот экстремальный случай показывает, что механизм быстрого питания выше предела Эддингтона является одним из возможных объяснений того, почему мы видим эти очень тяжелые черные дыры так рано во Вселенной». Теперь исследователи планируют дальнейшие наблюдения с помощью JWST для дальнейшего изучения возможных механизмов, задействованных в этом процессе. 

Ученые полагают, что у каждой черной дыры есть максимальная скорость, с которой она способна поглощать новый материал.  Это называется «пределом Эддингтона», названным в честь английского астрофизика Артура Эддингтона. Это точка, в которой внутренняя гравитационная сила черной дыры уравновешивается внешней силой, создаваемой теплом падающего вещества. Астрофизики предположили, что если черная дыра превысит этот предел, она станет настолько яркой, что окружающие газы будут выброшены в воздух. 

Однако когда ученые изучили образец галактических ядер, находящихся очень далеко от Земли, они обнаружили, что одно из них светится с необычайной интенсивностью. Кольцо материала вокруг LID-568, невидимое в видимой и ближней инфракрасной части спектра, выделяло на 4000 процентов больше энергии, чем допускал его предел Эддингтона. Исследователи полагают, что это может быть возможно благодаря ряду мощных выбросов газа вокруг центра черной дыры.

Поскольку LID-568 настолько слаб, исследователи решили использовать прибор, называемый «спектрограф интегрального поля», а не обычные методы JWST. Хотя этот метод не столь узконаправлен, он позволяет исследователям измерять спектр для каждого пикселя в поле зрения прибора, а не ограничиваться узким срезом. Благодаря этому решению исследователи смогли получить полное представление о регионе вокруг черной дыры, выявив необычные оттоки газа, покидающие черную дыру со скоростью 600–500 километров в секунду (310–372 мили в секунду).

Исследователи полагают, что эти оттоки позволяют черной дыре превзойти свой предел Эддингтона, выступая в качестве «выпускного клапана» для избыточной энергии, образовавшейся во время масштабного пиршества. Это также говорит о том, что черная дыра могла набрать значительную часть своей массы за один эпизод чрезвычайно быстрого поглощения.

Ведущий автор доктор Хевон Су: «Этот удачный результат добавил новое измерение к нашему пониманию системы и открыл захватывающие возможности для исследований».