Дослідники виявили в ранньому Всесвіті чорну діру, яка порушує два основні принципи. Вона перевищує “швидкісну межу” зростання чорних дір і випромінює екстремальне рентгенівське та радіовипромінювання. Обидві ці характеристики, згідно з сучасними теоріями, не можуть існувати одночасно, повідомляє Live Science.
Цей об’єкт – квазар, відомий як ID830. Це надзвичайно яскрава та активна надмасивна чорна діра, яка викидає величезні струмені випромінювання зі своїх полюсів. Вона також випромінює інтенсивне рентгенівське випромінювання, яке виникає внаслідок падіння речовини, що обертається навколо неї зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
ID830 має величезну масу. Приблизно 12 мільярдів років тому, коли Всесвіт був лише на 15% від нинішнього віку, його маса становила 440 мільйонів сонячних мас. Це означає, що він більш ніж у 100 разів масивніший за Стрільця A*, надмасивну чорну діру в центрі Чумацького Шляху.
Навіть чорні діри мають межу споживання. Вони притягують газ і пил, і цей матеріал накопичується в акреційному диску. Гравітація тягне матеріал з диска в чорну діру, але падаюча речовина створює радіаційний тиск, який виштовхує її назовні і заважає падінню більшої кількості речовини. Таким чином, чорні діри контролюються саморегульованим процесом, відомим як межа Еддінгтона.
Проте чорні діри можуть тимчасово перевищувати цю межу. Спостереження, проведені телескопом “Джеймс Вебб”, показали, що чорні діри росли надзвичайно швидко на ранніх етапах еволюції Всесвіту. Вчені вважають, що зірки третього покоління, які були першими і найбільшими зірками в космічній історії, колапсували, утворюючи “зародки” чорних дір масою 1000 і більше сонячних мас.
Однак навіть таким зародкам потрібно було б живитися на межі Еддінгтона протягом 650 мільйонів років, щоб досягти своїх розмірів. Це виглядає неможливим з кількох причин, включаючи недостатню кількість газу для підтримки цього процесу.
Дослідники визначили швидкість росту ID830, вимірявши його яскравість в ультрафіолетовому та рентгенівському діапазонах. Рентгенівська яскравість свідчить про те, що він поглинає речовину на швидкості, яка в 13 разів перевищує межу Еддінгтона. Це, ймовірно, відбувається через приплив речовини, що виник, коли ID830 розірвав космічне тіло, яке підійшло до нього занадто близько.
ID830 також випромінює в рентгенівському та радіодіапазоні, хоча вважалося, що надеддінгтонівська акреція заважає такому випромінюванню.
“Це несподіване поєднання вказує на фізичні механізми, які ще не повністю описані сучасними моделями екстремальної акреції та запуску струменів”, — зазначили вчені.
За словами дослідників, тоді як ID830 випускає величезні радіострумені, його рентгенівське випромінювання походить від структури, яка називається короною. Вона утворюється внаслідок того, що інтенсивні магнітні поля акреційного диска створюють тонку, але турбулентну хмару частинок із температурою в мільярди градусів.
Загалом, нетипова поведінка ID830 свідчить про те, що він перебуває в рідкісній перехідній фазі надмірного споживання і виділення. Цей сплеск споживання активізував як джети, так і корону чорної діри, внаслідок чого ID830 яскраво світиться на різних довжинах хвиль.
Раніше вчені виявили чорну діру, яка “воскресла” після 100 мільйонів років “сну”. За словами дослідників, вона розташована в центрі величезної галактики, яка випромінює надзвичайно потужні радіохвилі.