Астрономы обнаружили три сверхмассивные чёрные дыры в системе сталкивающихся галактик

Научная команда, работающая с информацией, полученной космическим телескопом «Джеймс Уэбб», зафиксировала беспрецедентное космическое явление в объекте под названием «Галактика Бесконечности». Специалисты идентифицировали активную сверхмассивную черную дыру, находящуюся вне ядер галактик — в обширном газовом пространстве между двумя сталкивающимися галактическими структурами.

Этот необычно расположенный объект может служить первым наблюдательным свидетельством теоретического механизма образования черных дыр через «прямой коллапс». Согласно этой концепции, гигантское облако газа способно непосредственно сжаться в массивную черную дыру без промежуточных стадий звездообразования.

«Галактика Бесконечности» представляет собой результат фронтального взаимодействия двух галактик. Помимо обнаруженной межгалактической черной дыры, астрономы подтвердили существование дополнительных сверхмассивных черных дыр в центрах каждой из взаимодействующих галактик. Таким образом, данная система содержит три сверхмассивные черные дыры — конфигурация, практически не встречающаяся во Вселенной.

Ведущий автор исследования Питер ван Доккум из Йельского университета подчеркивает значимость наблюдения: «По нашему мнению, мы фиксируем процесс формирования сверхмассивной черной дыры — феномен, который до настоящего момента не удавалось наблюдать».

Для проверки выдвинутой гипотезы исследовательский коллектив провел дополнительные наблюдения с использованием возможностей телескопа «Джеймс Уэбб». Полученные измерения выявили, что скоростные характеристики черной дыры полностью соответствуют параметрам движения окружающего газового облака. Данный факт практически исключает вероятность того, что наблюдаемый объект является «выброшенной» черной дырой, покинувшей одну из галактик вследствие гравитационных взаимодействий.

Собранные данные указывают на формирование черной дыры непосредственно в газовом облаке через механизм гравитационного сжатия. Такой процесс соответствует гипотезе «тяжелого зародыша», предполагающей возможность прямой трансформации массивного газового скопления в сверхмассивную черную дыру.

Данное открытие имеет фундаментальное значение для разрешения космологической загадки — присутствия колоссальных черных дыр на ранних этапах развития Вселенной. Современная астрофизика затрудняется объяснить существование гигантских черных дыр в эпоху, когда возраст космоса не превышал миллиарда лет. Механизм прямого коллапса предлагает объяснение, каким образом эти объекты достигли значительных размеров за сравнительно краткий с точки зрения космологии период.

Исследователи отмечают, что хотя абсолютной уверенности в наблюдении именно процесса прямого коллапса нет, накопленные наблюдательные свидетельства существенно усиливают позиции этой теории и одновременно ослабляют альтернативные объяснения происхождения межгалактической черной дыры.

«Галактика Бесконечности» с тройной системой сверхмассивных черных дыр представляет собой редчайшую космическую лабораторию для изучения механизмов формирования этих экстремальных объектов, их эволюции и динамики взаимодействия галактических структур в процессе столкновения.

Источник: Notebookcheck