Некоторое время назад ученые-астрономы обнаружили в глубинах Вселенной весьма удивительную сверхмассивную черную дыру. И удивительным в ней являются отнюдь не ее огромные размеры и масса, эта черная дыра находится на удалении 13 миллиардов световых лет от нас, что, в свою очередь означает, что она появилась во Вселенной во время, когда там только начинали «зажигаться» первые звезды. Факт существования такого феномена поднимает вопрос о том, как на свет мог появиться такой космический «монстр» спустя относительно малое время с момента возникновения Вселенной в целом?
Обнаруженная черная дыра является частью квазара J1342+0928, она находится в центре облака газа, который она медленно «пожирает». Когда газ приближается к горизонту событий, он резко ускоряется, разогревается до сверхвысоких температур и начинает светиться, что позволяет увидеть это явление буквально с другого конца Вселенной.
Этот квазар, который является самым дальним из известных квазаров на сегодняшний день, был обнаружен при помощи телескопа Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Позже этот объект был более тщательно изучен учеными, использующими телескоп Magellan из обсерватории Карнеги в Чили. Благодаря установленному на этом телескопу спектрометру Folded-port InfraRed Echellette (FIRE), ученые определили величину так называемого красного смещения и по ней рассчитали расстояние и ориентировочную массу квазара.
Величина красного смещения света от квазара J1342+0928 равна 7.54, это говорит о том, что он начал излучать свой первый свет спустя всего 650 миллионов лет после момента Большого Взрыва. Сверхмассивная черная дыра в центре этого квазара имеет массу, в 800 миллионов раз превосходящую массу нашего Солнца.
Этот квазар не является самым ярким и самым массивным из всех известных, эта честь принадлежит квазару под названием SDSS J0100+2802, масса которого превышает массу Солнца в 12 миллиардов раз, а его яркость превышает яркость Солнца в 420 триллионов раз. Однако, черная дыра в центре обнаруженного квазара находится на 200 миллионов световых лет дальше от Земли, чем черная дыра квазара SDSS J0100+2802, и она, соответственно, старше на 200 миллионов лет.
Время возникновения квазара J1342+0928 относится к периоду, когда во Вселенной только начали зажигаться первые звезды, разгоняя мрак, царивший там ранее. Энергия, излучаемая этими звездами и формирующимися галактиками, ионизировала нейтральный газообразный водород, более-менее равномерно заполнявший весь объем Вселенной. Данные от спектрографа FIRE указывают на то, что во время, когда квазар начал излучать свой первый свет, окружающий его водород был ионизирован только наполовину.
Открытие квазара J1342+0928 поднимает одну проблему, его черная дыра слишком массивна для возраста самого квазара. Согласно имеющимся теориям, черной дыре для того, чтобы накопить массу, эквивалентную 800 миллионам солнечных масс, должно потребоваться гораздо большее время, нежели 690 миллионов лет. И ученые предполагают, что черная дыра квазара очень быстро «выросла» за счет действия какого-то пока неизвестного им другого процесса.
«Это единственный объект такого рода, который относится к самому раннему периоду существования Вселенной, который нам удалось изучить достаточно подробно» — пишут исследователи, — «Однако, сама Вселенная тогда была еще настолько молода, что в ней принципиально не должно было сформироваться объектов с такой огромной массой. И мы надеемся, что данную загадку нам удастся разрешить путем дальнейших наблюдений и более тщательной обработки уже имеющихся у нас данных».