С помощта на космическия телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) международен екип от изследователи откри фундаментално нов тип астрофизичен обект в ранната Вселена.

Откритата структура, наречена MoM-BH-1, представлява масивна черна дупка, обвита в гигантска водородна сфера.

На пръв поглед обектът прилича на изключително голяма и ярка звезда

Но източникът на колосалната му енергия не е термоядрен синтез, а акреционните процеси на черната дупка. Изследването е публикувано в престижното списание Nature.

Както отбелязва IFLScience, това откритие дава на учените ключ към разбирането как свръхмасивните гравитационни чудовища са се формирали толкова бързо в първите епохи от съществуването на Космоса.

Загадъчното „червено петно“ и скокът на Балмер

Екип от учени, ръководен от д-р Рохан Найду и професор Робърт Симко от Масачузетския технологичен институт (MIT), открива обекта по време на анализ на изображения от „Джеймс Уеб“.

Първоначалната цел на астрономите е била да отсеят оптичните илюзии и да проучат така наречените „малки червени петна“ – загадъчни свръхярки образувания от времето на ранната Вселена.

Обикновено червеният оттенък на космическите тела показва наличието на междузвезден прах, който поглъща светлината подобно на дим.

Детайлният анализ на спектъра на MoM-BH-1 обаче разкрива рязък спад в излъчването при къси дължини на вълните, известен като „скок на Балмер“.

Това явление е характерно за атмосферите на млади звезди, а не за прахови облаци. В този случай обаче дълбочината на скока се оказва рекордна в историята на наблюденията, което напълно изключва версията за класическа звезда.

Анатомия на обекта MoM-BH-1

Спектралните данни показват почти пълна липса на тежки химични елементи (метали), което свидетелства, че обектът се е формирал преди експлозиите на първите свръхнови.

Компютърното моделиране доказва, че подобен оптичен ефект е възможен само при наличието на свръхплътен водороден екран, който по своите характеристики напомня повърхността на гигантско светило.

Светимостта на обекта обаче надвишава показателите на обикновените звезди 100 милиарда пъти, което прави невъзможно захранването му чрез термоядрени реакции.

Изследователите стигат до заключението, че в центъра на системата се намира черна дупка с маса около 100 000 слънца, заобиколена от водороден пашкул.

Радиусът на тази водородна структура е пет пъти по-голям от разстоянието от Слънцето до апарата „Вояджър 1“.

Ключ към еволюцията на ранната Вселена

Феноменът MoM-BH-1 обяснява концепцията за супередингтоново захранване – хипотетичен механизъм за ускорен растеж на черни дупки.

При повечето подобни обекти светлината от заобикалящата ги галактика пречи да се видят детайли, но в случая с MoM-BH-1 черната дупка напълно засенчва звездното си обкръжение.

Според изчисленията на астрономите, след около 100 милиона години MoM-BH-1 ще се слее със съседна ярка галактика и ще се трансформира в типичен квазар.

Отбелязва се, че откриването на този обект, заедно с други подобни кандидати (например структурата „Скалата“), позволява нагледно да се наблюдават еволюционни процеси, които преди това са съществували само като теоретични модели.