Астрономы с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба обнаружили нитевидное расположение 10 галактик, существовавшее уже через 830 миллионов лет после Большого взрыва. Структура длиной 3 миллиона световых лет закреплена на светящемся квазаре — галактике с активной сверхмассивной черной дырой в центре. Команда считает, что нить в конечном итоге превратится в массивное скопление галактик, очень похожее на известное Скопление Волос Вероники.

"Я был удивлен тем, насколько длинной и узкой является эта нить, — говорит член команды Сяохуэй Фан из Аризонского университета в Тусоне. — Я ожидал найти что-то, но не думал что это будет такая длинная, отчетливо тонкая структура".

"Это одна из самых ранних нитевидных структур, связанных с далеким квазаром", — добавляет главный исследователь программы Файги Ван из Аризонского университета в Тусоне.

Это открытие сделано в рамках проекта ASPIRE, основной целью которого является изучение космической среды самых ранних черных дыр. В общей сложности программа будет наблюдать за 25 квазарами, которые существовали в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва, так называемой эпохи реионизации.

"Последние два десятилетия космологических исследований дали нам четкое понимание того, как появляется и развивается космическая сеть. ASPIRE изучает самые ранние массивные черные дыры и их роль в текущую историю формирования космической структуры", — объясняет Джозеф Хеннави, член команды из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

Растущие монстры

Другая часть исследования фокусируется на свойствах восьми квазаров в молодой Вселенной. Команда подтвердила, что их центральные черные дыры, которые существовали менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, имеют массу от 600 миллионов до 2 миллиардов масс нашего Солнца. Астрономы продолжают искать доказательства, объясняющие, как эти космические объекты могут так быстро расти.

"Чтобы сформировать эти сверхмассивные черные дыры за такое короткое время, необходимо выполнить два условия. Во-первых, вам нужно начать выращивать массивную черную дыру-семя. Во-вторых, даже если это семя начинается с массы, эквивалентной тысяче солнц, ему за всю свою жизнь нужно аккрецировать в миллион раз больше материи с максимально возможной скоростью", — поясняет Ван.

"Эти беспрецедентные наблюдения дают важные сведения о том, как собираются черные дыры. Мы узнали, что они расположены в массивных молодых галактиках, которые обеспечивают резервуар топлива для их роста", — рассказывает Цзиньи Янг из Университета Аризоны, который возглавляет исследование черных дыр в ASPIRE.

Уэбб также предоставил лучшее доказательство того, что ранние сверхмассивные черные дыры потенциально регулируют формирование звезд в своих галактиках. В то время как сверхмассивные черные дыры аккрецируют материю, они также могут вызывать огромные выбросы материи. Эти ветры могут распространяться далеко за пределы самой черной дыры, в галактическом масштабе, и могут оказывать значительное влияние на формирование звезд.

"Сильные ветры черных дыр могут подавить образование звезд в галактике-хозяине. Такие явления фиксировались в соседней вселенной, но никогда не наблюдались напрямую в эпоху реионизации, — говорит Ян. — Масштаб ветра связан со структурой квазара. В результатах наблюдениях Уэбба мы видим, что они существовали в ранней Вселенной".

Результаты наблюдения были опубликованы в двух статьях в The Astrophysical Journal Letters.