Эти космические «электростанции», яркость которых затмевает целые галактики, ставят под сомнение современные теории формирования черных дыр. Исследование опубликовано на портале нерецензированных научных материалов arXiv.
Сверхмассивные черные дыры массой в миллиарды солнц, обнаруженные в квазарах с красным смещением z≳6, представляют серьезную загадку. Согласно стандартным моделям аккреции, у них просто не было достаточно времени (менее миллиарда лет после Большого взрыва), чтобы достичь таких размеров путем постепенного поглощения материи.
Еще более удивительно, что новые данные показывают: эти квазары были активны чрезвычайно короткое время — менее миллиона лет, а некоторые всего около 1000 лет. Это противоречит представлениям о длительном, устойчивом процессе роста.
Команда предложила несколько альтернативных механизмов формирования: слияние черных дыр, ускоренный рост за счет мощных струй вещества (джетов) и эпизодическая сверхэддингтоновская аккреция (поглощение материи со скоростью выше теоретического предела).
Исследователи использовали спектрограф MUSE на Очень Большом Телескопе в Чили для изучения квазаров с аномально малыми зонами близости. Особое внимание уделялось поиску туманностей Лайман-альфа — гигантских облаков светящегося водорода, которые могут указывать на ранние стадии активности квазара.
Анализ показал, что наблюдаемые сверхмассивные черные дыры действительно находятся в самых ранних фазах активного поглощения материи. Это означает, что они каким-то образом достигли своих колоссальных размеров до начала интенсивной аккреции, что требует пересмотра существующих моделей.
«Эти объекты бросают вызов нашему пониманию процессов роста в ранней Вселенной. Похоже, существуют механизмы формирования сверхмассивных черных дыр, о которых мы пока не знаем», — отметили специалисты.
