Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» отыскал рекордно далекое активное галактическое ядро, которое существовало спустя 570 миллионов лет после Большого Взрыва. Оно находится в массивной галактике, активно образующей звезды, чье излучение сильно ионизирует внутригалактическую среду. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Одним из основных периодов эволюции Вселенной является Эпоха Реионизации, когда возникали первые звезды и галактики, ионизировавшие нейтральный водород. Однако до сих пор плохо понятно, когда именно начался этот процесс, как долго он длился и каков вклад разных источников излучения в ионизацию водорода. Одним из таких источников излучения считаются квазары, однако здесь возникает другая проблема — трудно объяснить теоретически появление ярких квазаров при значениях красного смещения более 6, в которых сверхмассивные черные дыры должны были очень активно набирать массу за относительно короткое время.
Группа астрономов во главе с Ребеккой Ларсон (Rebecca L. Larson) из Техасского университета в Остине сообщила об открытии первой аккрецирующей сверхмассивной черной дыры при z более 8, которая находится в галактике CEERS-1019, ранее обнаруженной телескопом «Хаббл» и обсерваторией Кека. Новые наблюдения за ней велись при помощи инструментов NIRSpec, NIRCam, MIRI и WFSS обсерватории «Джеймс Уэбб» в рамках программы CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science).
Красное смещение CEERS-1019 составляет 8,679, что означает, что галактика существовала, когда возраст Вселенной составлял 570 миллионов лет. Масса черной дыры в ней оценивается в 106,95 мас Солнца. Галактика-хозяин черной дыры массивна (звездная масса 109,5 масс Солнца), активно образует звезды (скорость звездообразования 30 масс Солнца в год), а газ в ней беден металлами, плотный и сильно ионизированный.
Положение CEERS-1019 на диаграмме «Масса сверхмассивной черной дыры—красное смещение галактик-хозяина»
Rebecca L. Larson et al. / arXiv, 2023
Ученые пришли к выводу, что такую сверхмассивную черную дыру трудно объяснить моделью, где в роли зародыша выступает черная дыра звездной массы, так как это требует эпизодов сверхэддингтоновской аккреции. Более массивный (104–6 масс Солнца) зародыш может быть получен из черных дыр прямого коллапса, образовавшихся при
Оригинал earth-chronicles.ru
