Китайские астрофизики обнаружили квазар, центр которого представляет собой сверхмассивную черную дыру из ранней Вселенной. По словам ученых, она образовалась всего 900 миллионов лет после Большого взрыва. Такой возраст не укладывается в рамки существующих моделей роста подобных объектов. Исследование опубликовано в последнем выпуске журнала Nature.
Находка была обнаружена как квазар, то есть источник мощного излучения в удаленной от Земли области. Согласно современным представлениям, квазары представляют собой сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центре галактик. Поглощая окружающее вещество, они собирают аккреционные диски, где материя разогревается до сотен миллионов градусов и испускает излучение во всем электромагнитном спектре.
Ключевой особенностью черной дыры, найденной авторами статьи, является ее необычно большая масса при значительном красном смещении — оно составляет 6,3 единицы. Красное смещение, то есть смещение излучения в красную область в результате расширения Вселенной — это параметр, который непосредственно измеряется спектрометром. Зная скорость света, можно перевести смещение в расстояние от Земли и в возраст объекта относительно возраста Вселенной.
Для данного квазара время образования оказалось очень малым — всего 900 миллионов лет после Большого взрыва. Необычность такого возраста заключается в том, что согласно современным представлениям сверхмассивные черные дыры должны расти достаточно медленно. По одной из гипотез они возникают в ходе слияния обычных черных дыр, которые, в свою очередь, образуются из стареющих звезд достаточно большой массы.
В рамках этих представлений у новой черной дыры просто не было достаточно времени на формирование, так как первые звезды возникли не ранее 400 миллионов лет после Большого взрыва (по последним данным даже позже — около 550 миллионов лет). Возможно, в формировании сверхмассивной дыры был задействован механизм прямого коллапсирования межзвездного газа, но теория этого механизма пока разработана плохо.