Рождение сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной продолжает вызывать бурные дискуссии среди астрономов. Наблюдения, полученные с помощью телескопа James Webb Space Telescope (JWST), выявили черные дыры, которые в миллиарды раз превышают массу Солнца всего через 670 миллионов лет после Большого взрыва. Эти открытия ставят под сомнение текущие модели роста черных дыр, поскольку, по существующим теориям, у них не было достаточно времени, чтобы достичь таких гигантских размеров.
НОВЫЕ ОТКРЫТИЯ И ИНТЕПРЕТАЦИИ
В недавней статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal, ученые, возглавляемые аспиранткой Мадисин Брукс из Университета Коннектикута, исследуют возможные причины появления этих черных дыр. Они утверждают, что существующие наблюдения могут страдать от выборочного искаженного восприятия. Исследование под названием «За пределами монстров: более полная перепись активности черных дыр на космиком рассвете» демонстрирует, что ранние черные дыры могли быть неправильно интерпретированы как существенно более массивные, чем есть на самом деле.
Согласно авторам, JWST обнаружил большое количество активных галактических ядер (AGN) низкой светимости на высоких красных смещениях (z > 3), что ставит под сомнение представления о зависимости массы черной дыры от массы звёзд в галактиках, основанные на современных данных. В то время как в ближней Вселенной эта зависимость хорошо описана и составляет примерно 0,1% от массы звёзд в ядре галактики, данные JWST продемонстрировали, что в высокозаданных красных смещениях эти соотношения достигают величин 1:10 или даже 1:1, что является огромным расхождением.
ПРОБЛЕМА С ИСКАЖЕНИЕМ
Однако наблюдения JWST могут быть подвержены значительному выборочному искажению. «Эти наблюдения определяются значительным отборочным искажением, поскольку только самые яркие AGN могут быть обнаружены в нынешних опросах JWST», — пишут авторы. Таким образом, чтобы правильно оценить глобальное соотношение MBH–M*, требуется более сложный подход, который учитывал бы содержание AGN в более широкой популяции галактик.
Исследователи применили метод стаковки спектров 2000 галактик, что помогло устранить искажения, связанные с анализом отдельных объектов. Сравнительный анализ позволил выявить, что общее количество черных дыр в ранней Вселенной может не отражать реальную массу. Согласно их выводам, индивидуальные детекции AGN, скорее всего, попадают в верхнюю границу распределения MBH–M*, и стаковка «нормальных» галактик с поиском признаков AGN может помочь обойти это искажение.
НОВЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
Если предположения исследователей верны, это означает, что черные дыры ранней Вселенной не такие уж сверхмассивные и на самом деле ближе к известным соотношениям в ближней Вселенной. Возможно, что отсутствует необходимость в существовании тяжелых семян для объяснения их формирования, так как они никогда не были столь же массивными, как мы думали. Исследование предполагает, что начальные черные дыры могут быть объяснены легкими остаточными звёздными семенами, которые проходят умеренное аккреционное развитие.
Таким образом, будущее исследования черных дыр и их формирования в ранней Вселенной продолжает оставаться на переднем плане астрономии, открывая новые горизонты для понимания сложных процессов, происходивших в космосе.
