Чем дальше мы вглядываемся в сторону Большого взрыва, тем больше у наших теорий возникают проблемы с наблюдениями. Это часто происходит прямо сейчас с JWST, но в действие вступают наземные телескопы, в том числе открытие галактики под названием COS-87259, обнаруженное в ходе поиска COSMOS и подтвержденное Большой миллиметровой решеткой Atacama (ALMA). Мы видим COS-87259, поскольку это произошло всего через 750 миллионов лет после того, как Вселенная начала действовать — около 5 процентов от ее нынешнего возраста.
Одной из примечательных особенностей COS-87259 является поразительная скорость звездообразования, в тысячу раз превышающая скорость Млечного Пути.
Свет стольких горячих молодых звезд позволяет нам увидеть COS-87259, несмотря на ее огромное расстояние, но еще одним источником светимости является большая и растущая сверхмассивная черная дыра в ее ядре, масса которой оценивается в 1,6 миллиарда Солнц. Именно этому посвящена статья в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества. Авторы считают, что активное галактическое ядро COS-87259 может стать ключом к пониманию эволюции чрезвычайно массивной черной дыры в сердце большинства галактик.
Сверхмассивные черные дыры из ранней Вселенной наблюдались на протяжении десятилетий — действительно, долгое время они были единственным, что мы могли видеть так далеко назад. Известные как квазары, они представляют собой черные дыры, которые активно питаются окружающим материалом и производят струи, почти не скрытые пылью. Эта комбинация делает их видимыми на огромных расстояниях, но даже квазары редко встречаются на таких больших расстояниях, как COS-87259. Мы усредняем только одно открытие на 3000 квадратных градусов.
COS-87259, с другой стороны, очень скрыт пылью (около 2 миллиардов солнечных масс) и, следовательно, не был бы обнаружен при большинстве предыдущих обзоров неба. Следовательно, для астрономов интересно то, как быстро мы нашли его, как только у нас появилась возможность. Поиск КОСМОС изучил только площадь около 1,5 2, что в семь раз превышает видимый размер полной Луны, и обнаружил COS-87259. Либо такие объекты на самом деле довольно распространены — по крайней мере, по сравнению с квазарами на том же расстоянии, — либо астрономам исключительно повезло с выбором, где искать в первую очередь.
Масса COS-87259 (около седьмой части Млечного Пути) оценивается примерно в 170 миллиардов солнечных масс и собралась удивительно быстро за такое короткое время. То, как несколько галактик так быстро стали такими большими, становится серьезной проблемой для космологии.
«Эти результаты показывают, что очень ранние сверхмассивные черные дыры часто были сильно закрыты пылью, возможно, в результате интенсивной активности звездообразования в их родительских галактиках», — сказал доктор Райан Эндсли из Техасского университета в Остине. «Это то, что другие предсказывали уже несколько лет, и очень приятно видеть первые прямые наблюдения, подтверждающие этот сценарий».
Авторы считают, что мы видим раннюю версию Arp 299, пары галактик, чье столкновение вызвало интенсивный всплеск звездообразования и создало многочисленные «сверхяркие источники рентгеновского излучения».
«Хотя никто не ожидал найти такой объект в очень ранней Вселенной, его открытие делает шаг к лучшему пониманию того, как миллиарды черных дыр с массой Солнца смогли сформироваться на столь раннем этапе существования Вселенной. как самые массивные галактики впервые эволюционировали», — сказал Эндсли.
Предстоят обзоры гораздо больших областей неба, способных обнаруживать подобные объекты, и они должны сказать нам, действительно ли они были обычным явлением в ранней Вселенной или обнаружение COS-87259 было случайностью.
