Џејмс Веб забележа црна дупка постара од својата галаксија

Набљудувања со вселенскиот телескоп „Џејмс Веб“ отвораат сериозно прашање за тоа како настанувале првите супермасивни црни дупки во раната вселена. Наместо најпрво да се оформи галаксија, а потоа во неа да израсне црна дупка, новите податоци укажуваат дека во некои случаи редоследот можеби бил обратен.

Истражувачите го проучувале објектот Abell2744-QSO1, една од таканаречените „мали црвени точки“, видени само околу 700 милиони години по Големата експлозија. Објектот е широк приближно 1.300 светлосни години, а неговата светлина до нас патувала повеќе од 13 милијарди години. Набљудувањето било олеснето од гравитациско леќење од галактичкото јато Abell 2744, кое го зголемува и го прикажува објектот на повеќе позиции на небото.

Со инструментот NIRSpec на „Веб“, тимот ја мапирал брзината на водородниот гас што кружи околу центарот на објектот. Анализата покажала јасно Кеплерово движење, односно гасот орбитира околу силно концентрирана маса, слично како што планетите кружат околу Сонцето. Тоа им овозможило на научниците за првпат директно да ја пресметаат масата на една црна дупка во првата милијарда години од историјата на вселената.

Резултатот е впечатлив: централната црна дупка има маса од околу 50 милиони Сонца и претставува најмалку две третини од вкупната маса на системот. Во блиските галаксии, супермасивните црни дупки обично сочинуваат само мал дел од вкупната маса на домаќинот, па овој однос е исклучително необичен. Дополнително, составот на гасот покажува речиси чиста мешавина од водород и хелиум, со многу малку потешки елементи како кислород, што значи дека таму имало многу мала претходна ѕвездена активност.

Токму оваа ниска „металичност“, помала од 0,5 проценти од сончевата, ја засилува идејата дека објектот не е зрела галаксија богата со ѕвезди, туку многу примитивна средина во која црната дупка доминира уште од самиот почеток. Според авторите, тоа не одговара добро на класичната слика во која малите црни дупки постепено растат преку спојувања и собирање материјал во веќе оформена галаксија.

Наместо тоа, новите мерења одат во прилог на сценарија во кои дел од супермасивните црни дупки се раѓале „големи“: или од многу масивни почетни семиња, или преку директен колапс на огромни гасни облаци. Ако ова се потврди и кај други слични објекти, тогаш ќе треба сериозно да се преиспита досегашното разбирање за тоа што се појавило прво во космосот, галаксијата или нејзината централна црна дупка.