Команда астрономов из Массачусетского технологического института обнаружили самую отдалённую от нашей планеты сверхмассивную чёрную дыру. Она расположена в центре яркого квазара, свет от которого достиг Земли лишь спустя 13 миллиардов лет. Чтобы вы могли оценить этот временной промежуток, скажем проще: это примерный возраст нашей Вселенной. Чёрная дыра по массе превосходит Солнце в 800 миллионов раз и представляет огромный интерес для науки, так как относится к раннему периоду после возникновения Вселенной. Кроме того, само её существование вызывает у исследователей ряд интересных вопросов.
«Это единственный объект, который мы можем наблюдать из той эпохи. У данной чёрной дыры чрезвычайно высокая масса, а учитывая, что Вселенная достаточно молода, её попросту не должно существовать. Такой массы чёрная дыра не могла достигнуть за столь короткий промежуток времени. И это сильно нас озадачивает», — рассуждает профессор физики MIT Роберт Симко.
Ещё больше вопросов вызывает среда, в которой сформировалась чёрная дыра. Учёные сошлись во мнении, что дыра возникла в тот самый момент, когда Вселенная подверглась фундаментальному сдвигу – переходя от непрозрачной среды, в которой доминировал нейтральный водород, к той, в которой начали появляться первые звёзды. По мере образования большого количества звёзд и галактик, они начали генерировать достаточное количество излучения для перехода водорода из нейтрального состояния к ионизированному. Обнаруженная чёрная дыра существовала в среде, которая была наполовину нейтральной, а наполовину – ионизированной.
Аномальная чёрная дыра была обнаружена астрономом Эдуардо Банадосом, наткнувшемся на неё во время исследования карты отдалённой вселенной. В частности, Эдуардо исследовал квазары – одни из самых ярких астрономических объектов, представляющих собой сверхмассивные чёрные дыры, окружённые яркими аккреционными дисками, состоящими из материи. Для своих исследований учёный использовал инструмент под названием FIRE (Folded-port InfraRed Echellette) – спектрометр, классифицирующий объекты на основе их инфракрасного спектра. Прибор был разработан при участии того самого профессора Роберта Симко, и сегодня он функционирует в 6,5-метровом Гигантском Магеллановом телескопе, расположенном в Чили.
С помощью FIRE учёные вычислили возраст одного из квазаров, и оказалось, что он начал излучать свет спустя всего лишь 690 миллионов лет после Большого взрыва. Основываясь на «красном смещении» квазара, исследователям также удалось рассчитать массу чёрной дыры в его центре. Данное открытие и порождённые им вопросы в очередной раз наталкивают на мысль о том, что во Вселенной существует ещё немало загадок, над которыми учёным предстоит ломать голову десятки, а то и сотни лет. Результаты данного исследования были опубликовали в журнале Nature.