Науковці зареєстрували надзвичайно велику чорну діру, яка перевершила ліміт Еддінгтона — умовний поріг акреції. Квазар ID830 ставить під питання поточні уявлення стосовно утворення галактик.
Художнє зображення закрученої корони над акреційним диском чорної діри / © NASA
Астрофізики виявили квазар ID830 — надмасивну чорну діру молодого Всесвіту, котра збільшувалася швидше, ніж це дозволяє межа Еддінгтона — фізична границя швидкості акреції. Об’єкт водночас виявляє інтенсивне рентгенівське та радіовипромінювання — комбінацію, яку теоретично вважали маловірогідною.
Про це сповістило видання Live Science.
ID830 існувала приблизно 12 мільярдів років тому — у період, коли Всесвіт становив близько 15% свого теперішнього віку. Вже тоді її маса складала близько 440 мільйонів сонячних мас. Це набагато масивніше, ніж Стрілець A* — чорна діра в центрі Молочного Шляху. Квазар активно всмоктує матерію, що обертається навколо нього майже з швидкістю світла, і викидає величезні струмені випромінювання зі своїх полюсів.
Висновки дослідження надруковані 21 січня у виданні The Astrophysical Journal. Міжнародна група науковців спостерігала об’єкт у різних спектрах випромінювання, щоб встановити, як він зміг перевершити межу Еддінгтона.
Відповідно до фізичних моделей, чорні діри не здатні неконтрольовано збільшувати масу. Коли вони притягують газ і пил, довкола них утворюється акреційний диск. Матеріал, що падає, створює радіаційний тиск, котрий частково виштовхує речовину назовні й обмежує подальше зростання. Власне цей саморегулюючий процес і визначає межу Еддінгтона.
Однак, дослідники роблять припущення, що чорні діри можуть тимчасово перевищувати даний ліміт. Один з можливих процесів — короткі фази надзвичайно інтенсивного поглинання, поки радіаційний тиск не зросте настільки, щоб сповільнити процес. Інша гіпотеза припускає специфічну геометрію: матерія може надходити через екватор, в той час як випромінювання виходить через полюси, не перешкоджаючи припливу речовини.
Подібні сценарії допомагають роз’яснити, чому надмасивні чорні діри з’явились досить рано. Спостереження космічного телескопа «Джеймс Вебб» раніше засвідчили, що вони формувались швидше, ніж передбачали теоретичні моделі.
Одне з припущень полягає в тому, що «зародками» для перших чорних дір стали зорі Популяції III — найдавніші та найбільші світила у Всесвіті. Втім навіть за такого розвитку подій чорним дірам довелось би постійно збільшуватись на межі Еддінгтона понад 650 мільйонів років, що вимагало б величезних запасів газу.
Нагадаємо, раніше міжнародний колектив дослідників здійснив важливе відкриття, яке здатне докорінно змінити підхід до пошуку позаземних цивілізацій. Вчені встановили, що наявність рідкої води на екзопланетах не є гарантією існування там життя.