В первые эпохи существования Вселенной была обнаружена чёрная дыра, замаскированная в густом облаке газа. Её уникальные характеристики способны объяснить стремительный рост первых черных дыр и помочь разобраться с феноменом «маленьких красных точек».

Сверхкрупные чёрные дыры существовали уже на ранних этапах развития Вселенной, когда ей было менее миллиарда лет. Их масса достигала приблизительно одного миллиарда масс Солнца, что представляется парадоксальным, учитывая ограниченное время для такого увеличения после Большого взрыва. Следует отметить, что массивные чёрные дыры увеличиваются в размере преимущественно за счёт поглощения вещества или слияния с другими подобными структурами.

Ещё одну головоломку создали обнаруженные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» » маленькие красные точки» – малоразмерные источники света, в спектральных характеристиках которых видны широкие линии водорода, свидетельствующие о росте чёрной дыры. Истинная сущность этих объектов пока не установлена: среди вероятных объяснений рассматриваются как активные галактические ядра, так и черные дыры, окруженные аномально плотным газом.

Изучая MoM-BH*-1, галактику, которую астрономы зафиксировали спустя всего 660 миллионов лет после Большого взрыва, специалисты выразили надежду на то, что она прольет свет на эту нерешенную проблему. Изображения, сделанные телескопом «Уэбба», представили его в виде едва различимой точки. В частности, он проявлялся в инфракрасной области спектра с длиной волны от 3,6 до 7,7 микрометра, но был почти невидимым на более коротких длинах волн – приблизительно от 0,9 до 2 микрометров.

Впоследствии было установлено, что между этими двумя областями спектра наблюдался так называемый бальмеровский скачок — резкое снижение интенсивности света в двадцать раз и более. Данный эффект может быть вызван поглощением электромагнитного излучения атомами водорода. Однако, в случае с MoM-BH*-1 этот перепад оказался настолько значительным, что его невозможно было бы объяснить свечением звезд.

Более того, одновременно фиксировалась яркая линия Hβ водорода и участки спектра, где происходило поглощение света этого же элемента. Такое сочетание свидетельствует о наличии крайне плотного газа – порядка 100 миллиардов атомов на один кубический сантиметр.

Именно поэтому ученые сделали вывод о наличии активно увеличивающейся чёрной дыры в ядре MoM-BH*-1, заключённой внутри густого газового облака. Этот фактор вызывает сильное красноватое свечение объекта из-за поглощения и переизлучения света. При этом, скорее всего, причина не связана с пылью: именно газ оказывает блокирующее воздействие на значительную долю излучения короткой длины волн.

Для подтверждения выдвинутой гипотезы специалисты создали компьютерную симуляцию прохождения светового потока через плотное газовое облако. Полученная модель успешно воспроизвела ключевые характеристики наблюдаемого спектра, указывая на то, что газ движется с высокой скоростью – около 500 километров в секунду – и формирует оболочку вокруг источника.

По мнению исследователей, подобное газовое образование может способствовать более интенсивному росту чёрной дыры. Оно препятствует выходу излучения, которое обычно ограничивает аккрецию вещества на ЧД, таким образом теоретически обеспечивая возможность поглощения большего количества материи. предела Эддингтона — до предельно допустимой скорости «накопления» массы черной дырой.

Авторы научной работы, опубликованнойСогласно публикации в журнале Nature, авторы предполагают наличие аналогичных газовых структур и у других объектов, известных как «маленькие красные точки». В случае объединения MoM-BH*-1 с ближайшей галактикой, результирующий объект будет напоминать стандартную точку: галактика станет основным источником ультрафиолетового излучения, а черная дыра – генерировать волны в более длинных диапазонах спектра, включая оптический и ближний инфракрасный.

Следовательно, MoM-BH*-1 потенциально способен прояснить вопросы быстрого развития первых сверхмассивных чёрных дыр и объяснить феномен «маленьких красных точек». Тем не менее, это лишь гипотетический вариант: для его подтверждения необходимы дополнительные исследования.