Космический телескоп James Webb совершил открытие, которое заставляет переписать учебники по астрофизике. Астрономам впервые удалось получить прямые доказательства существования сверхмассивной черной дыры, которая была гигантом с момента своего рождения. Этот объект, получивший имя QSO1, сформировался без прохождения классической стадии звездного коллапса и не тратил миллиарды лет на поглощение вещества. Такие данные полностью переворачивают устоявшиеся сценарии эволюции Вселенной.

Конец эры догадок

Профессор Роберто Маолино из Кембриджского университета назвал это открытие «полным пересмотром представлений о том, как рождаются и растут черные дыры». Десятилетиями научное сообщество придерживалось мнения, что массивные звезды со временем схлопываются, постепенно наращивая массу за счет аккреции окружающей материи. Однако наблюдения за объектом QSO1 показали иную картину: черная дыра существовала уже через 700 миллионов лет после Большого взрыва, тогда как ранее считалось, что на формирование подобного монстра требуется не менее миллиарда лет.

Масса этого космического гиганта в 40 миллионов раз превышает массу Солнца, а находится он на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли. Это первый в истории случай, когда ученые смогли точно измерить массу черной дыры, существовавшей в первый миллиард лет жизни Вселенной. До сих пор все подобные расчеты были приблизительными и строились на экстраполяции данных, полученных в окрестностях нашей Галактики.

Механика космической карусели

Точность измерений стала возможной благодаря уникальному поведению раскаленного газа вокруг объекта. Астрономы обнаружили, что вещество вращается вокруг черной дыры по принципу обычной карусели. Это движение подчиняется фундаментальным законам гравитации, аналогично тому, как планеты вращаются вокруг Солнца.

Исследователь Игнас Юоджбалис отметил, что именно упорядоченное круговое вращение служит неопровержимым доказательством наличия в центре одного сверхмощного объекта. Если бы масса была распределена между миллионами мелких звезд, газ двигался бы хаотично, а не образовывал бы идеальный космический круг.

Темная материя как ключ к загадке

Открытие не опровергает теорию Большого взрыва, но требует новых математических обоснований для объяснения такой аномальной скорости роста. Физики из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) предполагают, что разгадка кроется в темной материи. Согласно их гипотезе, распад темной материи мог выделять фотоны, которые сильно нагревали водородный газ.

Разогретый водород под действием гравитации мог стремительно сгущаться в гигантские облака, которые коллапсировали непосредственно в сверхмассивную черную дыру, минуя длительный этап формирования отдельных звезд. Хотя эта теория пока остается гипотетической из-за отсутствия прямых данных о составе темной материи, она позволяет согласовать новые наблюдения с действующими законами физики.