Международная команда астрономов с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружила во ранней Вселенной новый тип астрофизического объекта. Описанную структуру, названную MoM-BH*-1, характеризуют как массивную черную дыру, заключённую в огромную водородную оболочку. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

Как сообщает IFLScience, MoM-BH*-1 внешне напоминает чрезвычайно большую и яркую звезду, однако источником её энергии является не термоядерный синтез, а аккреционные процессы черной дыры. Ученые считают, что это открытие может помочь понять, как в первые эпохи существования Вселенной так быстро возникали сверхмассивные черные дыры.

Объект был обнаружен во время анализа снимков JWST группой под руководством доктора Рохана Найду и профессора Роберта Симко из Массачусетского технологического института. Астрономы сначала пытались отсеять оптические иллюзии и исследовать так называемые «маленькие красные пятна» — загадочные сверхяркие образования ранней Вселенной. Детальный спектральный анализ MoM-BH*-1 показал резкое снижение излучения на коротких волнах, известное как «разрыв Бальмера». Это явление характерно для атмосфер молодых звезд, но в данном случае глубина разрыва была рекордной, что исключает классическую звезду как объяснение.

Исследование спектра засвидетельствовало почти полное отсутствие тяжёлых элементов, то есть объект сформировался ещё до взрывов первых сверхновых. Моделирование показало, что подобный оптический эффект возможен только при наличии сверхплотной водородной оболочки, которая по свойствам напоминает поверхность гигантской звезды. При этом светимость MoM-BH*-1 превышает обычные звёзды в 100 миллиардов раз, что исключает питание за счёт термоядерных реакций. По выводам исследователей, в центре структуры находится черная дыра массой около 100 000 солнц, окружённая водородным коконом, радиус которого в пять раз больше расстояния от Солнца до аппарата «Вояджер-1».

MoM-BH*-1 позволяет наглядно наблюдать гипотетический механизм ускоренного роста чёрных дыр — так называемое супер-Эддингтоновское питание. В отличие от большинства подобных объектов, где яркость галактики осложняет наблюдение, в данном случае черная дыра полностью затмевает звёздное окружение.

«Открытие этого объекта вместе с подобными кандидатами (например, структурой “Скала”) позволяет впервые непосредственно наблюдать эволюционные процессы, которые ранее существовали только в теории», — говорится в публикации Nature.

По расчётам астрономов, примерно через 100 миллионов лет MoM-BH*-1 сольётся с соседней яркой галактикой и превратится в типичный квазар.