Десятиліттями вчені припускали, що надмасивні чорні діри можуть бути насильницьки викинуті з їхніх галактик. Тепер спостереження з космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) остаточно підтвердили існування такого об’єкта, який отримав назву RBH-1. Ця чорна діра, маса якої щонайменше в 10 мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, мчить крізь космос зі швидкістю приблизно 954 кілометри на секунду — це більше ніж на третину швидкості світла.
Відкриття RBH-1
Вперше помічений у 2023 році, RBH-1 спочатку підозрювався як рятувальник через його незвичайну траєкторію та масивний ударний фронт, який утворився перед ним, із слідом активного зореутворення довжиною 200 000 світлових років. Недавні спостереження JWST під керівництвом астрофізика Пітера ван Доккума підтвердили ці початкові висновки. Чорна діра справді швидко залишає свою материнську галактику, прямуючи в міжгалактичний простір.
Як це сталося?
Основним поясненням є гравітаційний імпульс, викликаний злиттям двох надмасивних чорних дір. Коли дві чорні діри стикаються, асиметричне вивільнення енергії може штовхати отриману більшу чорну діру назовні з неймовірною швидкістю. Моделювання та попередні спостереження показують, що такі події є більш поширеними, ніж вважалося раніше, що підтверджує, що вони справді трапляються.
Чому це важливо? Це відкриття є прямим доказом існування давно передбачуваного явища в астрофізиці. Це показує, що чорні діри не завжди прив’язані до центрів галактик; їх можна викинути в порожнечу, потенційно вплинувши на еволюцію галактик і всього Всесвіту.
Вимірювання швидкості: передній удар
Дослідники використовували інструмент JWST NIRSpec для аналізу розподілу швидкості всередині ударного фронту — стисненого газу та пилу перед чорною дірою, коли вона пробивається крізь міжгалактичне середовище. Спостережуване синє зміщення (стиснення світла до більш коротких довжин хвиль) попереду та червоне зміщення (розтягнення світла до більших довжин хвиль) позаду виявило різку різницю у швидкості: матеріал позаду фронту рухався на 600 кілометрів на секунду швидше, ніж матеріал перед ним. Цю структуру можна пояснити лише високошвидкісним масивним об’єктом.
Наслідки для чорних дір-ізгоїв
Це не поодинокий випадок. Є докази того, що може існувати значна кількість надмасивних чорних дір, які блукають у космосі, непомічені та невидимі в темряві міжгалактичного простору. Підтвердження RBH-1 підтверджує теоретичні моделі та відкриває нові шляхи для вивчення цих невловимих об’єктів.
«RBH-1 надає емпіричне підтвердження прогнозу 50-річної давнини про те, що надмасивні чорні діри можуть покинути свої галактики», — кажуть дослідники.
Відкриття RBH-1 підтверджує, що надмасивні чорні діри можуть покинути свої галактики через гравітаційну віддачу або багатотільну взаємодію. Це відкриває нову частину головоломки в нашому розумінні того, як ці масивні об’єкти формують еволюцію Всесвіту.
