В каждой галактике, включая наш Млечный Путь, в самом сердце таится чудовище — сверхмассивная черная дыра. Несмотря на распространенность этих гигантских объектов, астрономы до сих пор пытаются понять, как рождаются сверхмассивные черные дыры во Вселенной и как они вырастают до своих гигантских размеров.
Новые наблюдения, проведенные космическим телескопом NASA имени Джеймса Уэбба (JWST), позволили выяснить ключевой момент в процессе роста сверхмассивных черных дыр, также известных как SMBHs, на самом деле быстро растущих черных дыр меньше, чем предполагалось ранее. Эта работа была недавно опубликована в журнале Astrophysical Journal и доступна для чтения до рецензирования в базе данных препринтов arXiv.
Маленькие SMBH быстро растут, поглощая окружающее их вещество, и предстают перед нами в виде яркого сгустка, известного как активное галактическое ядро (AGN). По общему мнению астрономов, SMBH нашей Галактики уже давно затихли, оставив в прошлом годы своей активности. На самом же деле большинство вспышек роста черных дыр происходило примерно 7-11 млрд. лет назад.
В своем новом исследовании авторы использовали сверхмощный телескоп JWST для поиска более активных черных дыр в период их расцвета, обследовав участок неба в поисках далеких галактик с беспрецедентной чувствительностью. Они наблюдали около 400 галактик, удаленных от нас на миллиарды световых лет, то есть мы видим их такими, какими они были миллиарды лет назад — как раз в период их галактического роста.
"До сих пор мы могли видеть только самые активно растущие и самые большие сверхмассивные черные дыры", — заявила ведущий автор исследования Элисон Киркпатрик, астроном из Канзасского университета.
"Это было бы похоже на то, как если бы инопланетяне пытались собрать воедино то, что может сделать обычный человек, но изучали только олимпийских спортсменов. Теперь же, благодаря JWST, мы впервые получили возможность взглянуть на население "нормальных" галактик в далеком прошлом". — добавила Киркпатрик.
Ранее астрономы полагали, что даже черные дыры "среднего" размера, подобные той, что находится в Млечном Пути, будут демонстрировать признаки своего быстрого роста, поскольку наблюдавшиеся ранее крупные AGN явно быстро росли. Однако даже благодаря значительному увеличению чувствительности приборов JWST, позволяющему заглянуть в более мелкие галактики, им не удалось обнаружить больше действительно активных AGN-подростков. Более того, популяция активных черных дыр оказалась гораздо меньше, чем предполагалось ранее.