Однією з найбільших загадок після запуску James Webb стали чорні діри в дуже молодому Всесвіті. Деякі з них здавалися настільки масивними, що астрономам було важко пояснити, як вони встигли вирости за кількасот мільйонів років після Великого вибуху. Нове дослідження пропонує простіше пояснення: принаймні частина цих об’єктів може бути значно легшою, ніж показували перші оцінки.
Команда проаналізувала 14 активних чорних дір, які дуже слабко випромінюють у рентгенівському діапазоні. Раніше за яскравістю в інших частинах спектра їх могли оцінювати в сотні мільйонів сонячних мас. Нова модель допускає маси приблизно від одного до десяти мільйонів Сонць — усе ще величезні, але вже значно реалістичніші для ранньої епохи.
Чорна діра може здаватися «важчою», якщо росте в екстремальному режимі
Зазвичай масу активної чорної діри оцінюють за випромінюванням речовини, яка падає в неї. Але ці методи спираються на припущення про структуру акреційного диска та швидкість поглинання газу. Якщо чорна діра ковтає речовину швидше за стандартний режим, геометрія диска змінюється.
Він може стати товстим, частково приховувати центральну область і особливо сильно послаблювати рентгенівське випромінювання. У такому разі об’єкт виглядає незвично, а стандартні співвідношення між яскравістю й масою працюють гірше.
Проблема «неможливо ранніх» гігантів може стати менш гострою
Якщо чорні діри мають лише кілька мільйонів сонячних мас і тимчасово ростуть у надінтенсивній фазі, їм не потрібно було народжуватися відразу гігантськими. Вони могли почати з відносно масивних «зародків» і дуже швидко набирати речовину в короткі періоди.
Це важливо для моделей формування перших галактик. Раніше здавалося, що чорні діри в деяких молодих галактиках важать непропорційно багато порівняно із зоряним населенням. Менші оцінки роблять співвідношення природнішим.
Водночас питання не закрите. Дослідження спирається, зокрема, на слабкість або відсутність рентгенівського сигналу, а такі непрямі висновки потребують перевірки більшими вибірками. Майбутні глибокі спостереження можуть показати, чи є цей режим типовим для ранніх чорних дір.
James Webb у цьому випадку робить саме те, для чого його створювали: не просто знаходить найдальші об’єкти, а змушує переглядати моделі молодого Всесвіту. Іноді революція полягає не в тому, що ми знайшли щось неможливо велике, а в тому, що навчилися правильніше вимірювати те, що вже бачимо.
