QSO1 находится в скоплении галактик Абель 2744 — так называемом скоплении Пандоры. Обнаруженный учеными свет исходил от этого объекта, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет — это примерно 5% от ее нынешнего возраста в почти 14 миллиардов лет. Анализ показал, что в системе находится черная дыра массой около 50 миллионов солнечных масс, но самое удивительное — вокруг нее практически нет галактики.
«Это очень странная система. Если таких систем окажется больше, это станет действительно загадочным», — говорит Марта Волонтери, профессор Парижского института астрофизики и ведущий мировой эксперт по формированию сверхмассивных черных дыр. Она лично перепроверила результаты и подтверждает: в системе практически нет места для существенной массы помимо самой черной дыры.
В QSO1 масса черной дыры примерно в два раза превышает массу окружающих газа и звезд. Для сравнения, черная дыра Стрелец А* в центре нашей галактики Млечный Путь составляет лишь крошечную долю от общей массы галактики. Такая диспропорция предполагает, что черная дыра появилась раньше галактики, а не наоборот.
Открытие QSO1 связано с другой загадкой, обнаруженной телескопом «Джеймс Уэбб» — многочисленными «маленькими красными точками», компактными галактиками красноватого оттенка, существовавшими через 500 миллионов — 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Эти древние системы указывают на то, что галактики, черные дыры или и то, и другое развивались раньше и быстрее, чем считалось ранее.
Традиционно ученые полагали, что черные дыры образовались из массивных звезд, которые коллапсировали под влиянием собственной гравитации. Но расчеты показывают, что такие черные дыры не успели бы вырасти до наблюдаемых размеров за столь короткое время.
«Мои соавторы предполагают, что происхождение QSO1 может быть связано с первичной черной дырой, или это может быть темная материя, которая коллапсировала из-за самовзаимодействия. В любом случае, черная дыра появилась задолго до обычной материи, то есть, газа и звезд», — объясняет Волонтери.
Первичные черные дыры — гипотетические объекты, которые могли образоваться сразу после Большого взрыва из сверхплотных областей пространства. Эта идея была предложена советскими физиками в 1967 году и развита Стивеном Хокингом в 1971 году. Если QSO1 действительно содержит такую первичную черную дыру, это буквально становится решением давнего вопроса астрофизики о том, что появилось первым — курица или яйцо, галактика или черная дыра в ее центре.
Ранее ученые объяснили, зачем на Луне нужен телескоп.
