Международная группа астрофизиков во главе с Игнасом Юоджбалисом из Кембриджского университета утверждает, что космический телескоп Джеймс Уэбб, вероятно, зафиксировал первые прямые свидетельства существования первичной черной дыры, возникшей в ранней фазу после Большого взрыва. Данное заявление опубликовано в статье, находящейся в репозитории до прохождения рецензирования.
Небольшое красное пятно, получившее название QSO1, было выявлено в эпоху реионизации, всего через 600 миллионов лет после Большого взрыва. Этот объект входит в число сотен загадочных «маленьких красных точек», идентифицированных телескопом JWST в этот ранний и туманный период космической эволюции. Природа этих объектов до сих пор вызывает споры среди ученых, которые предполагают, что это могут быть либо молодые черные дыры, либо плотные звездные скопления.
Команде Юоджбалиса сопутствовала удача: QSO1 оказалась частью гравитационной линзы. Пространство-время между Землей и этим объектом искривилось благодаря массивному скоплению галактик, что послужило своеобразной увеличительной линзой и предоставило возможность детального изучения удаленного объекта. Благодаря тщательному анализу света, усиленного гравитационной линзой, ученым удалось определить кривую вращения объекта, что позволило установить его массу.
Анализ результатов выявил, что QSO1 представляет собой не звездное скопление, а галактика, вокруг которой вращается сверхмассивная черная дыра, масса которой сопоставима с 50 миллионами Солнц. Галактика, в свою очередь, оказалась неожиданно компактной для черной дыры столь огромной массы. Это делает данный объект наиболее «голым» из когда-либо найденных, подобным черным дырам.
По мнению ученых, столь значительная масса черной дыры, обнаруженная в ранней фазе развития Вселенной, ее необычайно большое отношение к массе звезд в галактике и практически нетронутая окружающая среда свидетельствуют о том, что им удалось зафиксировать массивное «ядро» черной дыры на ранних этапах ее роста. Объяснить наличие подобного объекта способны лишь гипотетические «тяжелые ядра». Среди них – черные дыры, возникшие в результате прямого коллапса массивных облаков газа, или первичные черные дыры, образовавшиеся в первые секунды после Большого взрыва.
Необходимы дополнительные исследования обоих сценариев. Черные дыры, возникшие в результате прямого коллапса, должны генерировать ультрафиолетовое излучение, которое не зафиксировано у QSO1. Первичные черные дыры, напротив, формируются с существенно меньшей массой. Тем не менее, исследователи не отвергают возможности быстрого увеличения массы объекта до 50 миллионов солнечных масс за счет интенсивной аккреции и слияний. В случае подтверждения этой гипотезы, QSO1 может представлять собой первое прямое свидетельство существования первичных черных дыр, предсказанных теоретическими моделями.
Несмотря на то, что статья пока не получила оценки со стороны научного сообщества, представленное заявление выглядит весьма смелым. Тем не менее, вне зависимости от результата, дальнейшее исследование упомянутых «маленьких красных точек» способно предоставить принципиально новые и увлекательные сведения о формировании нашей Вселенной.