Галактика #Вергілій розкриває приховану надмасивну чорну діру, складні моделі космічної еволюції
Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) виявив приголомшливу трансформацію в галактиці Вергілія, виявивши приховану надмасивну чорну діру, яка суперечить сучасному розумінню того, як еволюціонують галактики. Це відкриття свідчить про те, що чорні діри можуть визначати еволюцію галактик, а не навпаки, і вказує на існування популяції подібних прихованих космічних «монстрів», які ховаються в ранньому Всесвіті.
Галактика з двома обличчями: ефект Джекіла та Гайда
Галактика Вергілія, яку спостерігали приблизно через 600 мільйонів років після Великого вибуху, здається нешкідливою в ультрафіолетовому та видимому світлі: типова молода галактика, у якій спокійно утворюються зірки. Однак при спостереженні через інструмент середнього інфрачервоного діапазону JWST (MIRI) галактика розкриває свою темну сторону – надмасивну чорну діру, сильно закриту пилом, яка поглинає матерію з надзвичайною швидкістю. Ця чорна діра надзвичайно масивна для головної галактики, що свідчить про те, що вона зростала швидше, ніж сама галактика, явище, яке раніше вважалося малоймовірним.
«JWST показав, що наше розуміння того, як утворилися надмасивні чорні діри, було майже повністю неправильним», — каже Джордж Ріке з Університету Арізони. «Здається, що чорні діри в більшості випадків випереджають галактики».
Ця розбіжність кидає виклик домінуючим теоріям про те, що галактики та їхні центральні чорні діри еволюціонують разом. Відкриття означає, що деякі чорні діри, можливо, відіграли провідну роль у ранньому космічному розвитку, впливаючи на ріст і структуру своїх галактик.
Таємниця маленьких червоних крапок
Вергілій належить до класу ранніх галактик, відомих як «Маленькі червоні точки». Ці об’єкти, вперше ідентифіковані JWST, були звичайними приблизно через 600 мільйонів років після Великого вибуху, але, схоже, зникли до того часу, коли Всесвіту було 2 мільярди років. Це зникнення є головною загадкою в космології. Вивчаючи Вергілія, астрономи сподіваються простежити долю цих ранніх галактик і зрозуміти, чому вони зникли з поля зору. Існує ймовірність, що вони еволюціонували в інші типи галактик, і JWST зараз допомагає ідентифікувати їхніх сучасних нащадків.
Інфрачервоне бачення розкриває приховану істину
Ключ до розкриття справжньої природи “Вергілія” лежить в інфрачервоному спостереженні. У той час як хмари пилу ефективно блокують ультрафіолетове та видиме світло, інфрачервоне випромінювання проникає через ці бар’єри, виявляючи інтенсивний вихід енергії чорної діри в центрі галактики. MIRI дозволяє вченим побачити не тільки «скромну» зовнішність, розкриваючи ненаситну активність, приховану всередині.
«MIRI по суті дозволяє нам спостерігати те, що ультрафіолетове та оптичне світло не можуть виявити», — пояснює П’єрлуїджі Рінальді з Інституту космічної науки. «Спостерігати за зірками легко… Але є щось більше, ніж просто зірки, те, що може відкрити лише MIRI».
Це свідчить про те, що в ранньому Всесвіті може бути набагато більше надмасивних чорних дір, прихованих у пилу, які залишаються непоміченими, потенційно відіграючи більшу роль в еволюції галактик, ніж вважалося раніше.
Наслідки для розуміння раннього Всесвіту
Відкриття Вергілія піднімає важливе питання: чи ми пропускаємо цілу популяцію космічних «монстрів» просто тому, що наші поточні методи спостереження дозволяють їм ховатися у нас на очах? Оскільки JWST продовжує сканувати все глибше в космос, він може виявити, що ці приховані гіганти зустрічаються набагато частіше, ніж очікувалося, переписуючи наше розуміння того, як галактики та чорні діри взаємодіють і еволюціонують. Спостереження JWST, які тривають, обіцяють зняти ці космічні маски та відкрити більш повну і, можливо, жахливу картину раннього Всесвіту.
