Астрофизики MIT обнаружили объект, сочетающий свойства звезды и чёрной дыры

Астрофизики Массачусетского технологического института предположительно обнаружили новый астрономический объект в созвездии Кита. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. По данным учёных, объект внешне напоминает гигантскую звезду, однако выделяет примерно в сто миллиардов раз больше энергии, чем способна произвести любая известная звезда. По уровню излучения он значительно ближе к чёрным дырам. Источник появился через 660 миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенной было менее пяти процентов от её нынешнего возраста.

Ведущий автор исследования Рохан Найду отметил, что объект представляет собой комбинацию звезды и чёрной дыры. Это не звезда в привычном понимании и не чёрная дыра, а нечто среднее: колоссальное облако водорода размером с Солнечную систему, внутри которого находится чёрная дыра массой примерно в сто тысяч раз больше массы Солнца. Именно она, а не термоядерный синтез, является источником колоссальной энергии. Энергия выделяется в виде излучения, звёздного ветра или ударных волн, которые обрушиваются на плотные газовые оболочки, окружающие чёрную дыру.

Свет от этого объекта обладает уникальными характеристиками. Он почти полностью красный и резко обрывается ниже определённой длины волны — явление, известное как бальмеровский разрыв. Обычно такой разрыв наблюдается у звёзд возрастом в несколько сотен миллионов лет, но у обнаруженного объекта он оказался самым глубоким из всех, когда-либо зафиксированных. Кроме того, в спектре объекта не было обнаружено никаких следов металлов — только водород и гелий.

Авторы работы предполагают, что найденный объект — не единственный в своём роде. Загадочные «маленькие красные точки», которые телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил в изобилии в первые сотни миллионов лет существования Вселенной, но которые исчезли к нашему времени, могут быть именно такими «звёздами-чёрными дырами». Краснота этих точек объясняется тем, что их синий свет поглощается плотными газовыми оболочками, окутывающими чёрную дыру в центре.

Это открытие не только объясняет природу загадочных красных точек, но и даёт ключ к пониманию того, как формировались первые структуры во Вселенной. Возможно, «звёзды-чёрные дыры» были переходным этапом между первыми звёздами и сверхмассивными чёрными дырами, которые сегодня находятся в центрах галактик. Если это так, то телескоп «Джеймс Уэбб» заглянул в эпоху, когда Вселенная была заполнена объектами, не похожими ни на что, что существует сегодня.

В мае НАСА и Европейское космическое агентство сообщили, что благодаря телескопу James Webb открыт один из наиболее вероятных кандидатов на первичную чёрную дыру — сверхмассивный объект, который образовался в ранней Вселенной без коллапса звезды и до возникновения своей галактики. Это открытие, вместе с находкой в созвездии Кита, подтверждает, что ранняя Вселенная была населена объектами, которые не вписываются в привычные классификации. И каждый новый снимок приближает нас к пониманию того, как устроен этот странный и удивительный мир, в котором мы живём.