## «Джеймс Вебб» відкриває нову еру в астрономії: ранній Всесвіт повний сюрпризів
Космічна обсерваторія «Джеймс Вебб», як і будь-який найсучасніший науковий інструмент, кардинально розширила межі наших знань. Її інфрачервоний телескоп зазирнув у найглибші куточки космосу – в епоху його становлення. На величезну радість астрономів, там виявилися об’єкти, що суттєво відрізняються від теоретичних моделей, які панували десятиліттями. Ранній Всесвіт виявився несподівано насиченим: від надзвичайно розвинених галактик до гігантських чорних дір. Нове відкриття лише підтверджує цю тенденцію.
Джерело зображень: NASA
Теоретики завжди знайдуть пояснення, як жартують астрономи-спостерігачі. Проте, без емпіричних даних гіпотези залишаються непідтвердженими. Особливо це стосується явищ, які поки що не мають чіткого наукового пояснення. Зокрема, «Вебб» виявив у ранньому Всесвіті такі об’єкти, як «маленькі червоні цятки» (LRD). Вони вперше були помічені саме на його знімках. За попередніми висновками, це надмасивні чорні діри (НМЧД), оточені газовими хмарами, розташовані в центрах ранніх галактик. Їх пряме спостереження вважалося практично неможливим, а оцінки були здебільшого непрямими. Тим часом, НМЧД на таких ранніх етапах еволюції Всесвіту могли б пролити світло на загадку їхнього походження та відповісти на одвічне питання: що виникло першим – галактики чи НМЧД?
Дві нові наукові праці присвячені об’єкту Abell 2744-QSO1 – одній із «маленьких червоних цяток», ідентифікованих телескопом «Вебб» у ранньому Всесвіті. Це компактне інфрачервоне джерело з червоним зміщенням z = 7,04, що означає, ми спостерігаємо його приблизно таким, яким він був через 700 мільйонів років після Великого вибуху. Об’єкт був виявлений у полі галактичного скупчення Abell 2744, яке виступає в ролі гравітаційної лінзи: воно посилює світло далекого джерела та створює кілька зображень одного й того ж об’єкта. Скупчення додатково збільшує зображення об’єкта приблизно втричі, дозволяючи детальніше його вивчити.
Оціночний розмір QSO1 становить близько 1300 світлових років, що є надзвичайно малим показником для системи, у центрі якої перебуває надмасивна чорна діра. Її маса становить 2/3 маси навколишньої галактики. Очевидно, що вона не могла досягти такого розміру, поглинаючи навколишній газ та зорі. Згідно з попередніми уявленнями, після вибуху наднової спочатку утворюється чорна діра зоряної маси. Потім вона поступово зростає, поглинаючи навколишній матеріал, і лише після серії злиттів галактик, у процесі яких центральні чорні діри також об’єднуються в більш масивний об’єкт, вона перетворюється на НМЧД.
Цікаво, що чорну діру в центрі QSO1 вперше було «зважено» прямим методом, а не за спектральними лініями, що є неабияким досягненням для такого віддаленого об’єкта. Завдяки спектрометрам «Вебба» вчені змогли детально вивчити динаміку газу в її околицях. Це дозволило визначити розподіл маси газу та з відносною точністю оцінити масу самої НМЧД, яка виявилася дещо вищою за розрахункову – 50 мільйонів сонячних мас проти очікуваних 40 мільйонів. Більше того, у спектрі газів навколо об’єкта домінують первинні елементи, такі як водень та гелій. Відсутність важчих елементів (металів) також суперечить традиційній гіпотезі еволюції чорних дір, оскільки це свідчить про відсутність вибухів наднових, з яких могла б утворитися НМЧД.
Усе це спонукає дослідників до висновку, що чорні діри могли формуватися та розвиватися ще до появи галактик – що кардинально відрізняється від усталених наукових уявлень. Це важливе відкриття, яке потенційно може переписати закони астрофізики, що стосуються еволюції чорних дір та пов’язаних з ними процесів у Всесвіті.
### Порада від Soft Portal: Ця новина є надзвичайно важливою для всіх, хто цікавиться космосом та астрономією. Відкриття, зроблені за допомогою телескопа «Джеймс Вебб», не лише розширюють наше розуміння раннього Всесвіту, але й ставлять під сумнів деякі фундаментальні теорії. Для українських науковців це чудова нагода долучитися до міжнародних досліджень та отримати доступ до унікальних даних.