Квазар W2246–0526 — маяк, зажжённый, когда Вселенной было всего 1,3 миллиарда лет. Его свет идёт к нам 12,8 миллиарда лет, но даже на таком расстоянии астрономы разглядели то, что десятилетиями ускользало: гравитационную тень чёрной дыры. Тень здесь не метафора, а точный образ — чёрная дыра массой 6,3 миллиарда Солнц искривляет пространство так, что газ в центре галактики движется быстрее, словно его подхватывает невидимая воронка.
Чтобы увидеть эту воронку, телескоп ALMA разделил свет квазара на эллиптические кольца. В каждом кольце астрономы измерили разброс скоростей газа — дисперсию скоростей, как её называют. На окраинах газ течёт спокойно: 186 километров в секунду. Ближе к центру разброс растёт до 300 километров в секунду. Такой профиль — отпечаток гравитации чёрной дыры, которая доминирует в области диаметром 2300 световых лет. Это её сфера влияния, и впервые она разрешена на таком огромном расстоянии.
Раньше динамические массы чёрных дыр на красных смещениях больше двух не измерялись. В незатенённых квазарах рентгеновское излучение разрушало линию [C ii] — главный индикатор движения газа, а сфера влияния не разрешалась. W2246–0526 оказался идеальной мишенью: плотная пылевая оболочка экранирует рентген, сохраняя линию углерода. Моделирование показало, что масса чёрной дыры 6,3±0,14×10⁹ M☉, а галактика в пределах радиуса 1,31+0,34−0,39×10¹⁰ M☉. Отношение Эддингтона 1,58±0,04 — чёрная дыра поглощает вещество быстрее предела, который, казалось бы, ставит давление излучения.
Этот результат — не просто рекорд. Он открывает путь к статистической проверке эмпирических методов оценки масс в ранней Вселенной. Согласие динамической массы с оценкой по линии Mg II подтверждает, что для гиперсветимых квазаров калибровки работают. Теперь астрономы могут нацелиться на выборку затенённых квазаров и собрать статистику, которая покажет, действительно ли чёрные дыры в ранней Вселенной перемассивны относительно своих галактик. Ответ на этот вопрос изменит представления о коэволюции галактик и чёрных дыр.
Масса чёрной дыры в W2246–0526 эквивалентна массе около 6,3 миллиардов Солнц, а её сфера влияния простирается на 2300 световых лет — это как расстояние от Солнца до ближайшей звезды, умноженное в 500 раз.