Формирование сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной ✎ экспресс

Оригинал: "Rapid emergence of overmassive black holes in the early Universe"
arXiv:2601.04955v1 · 2026-01-08 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Новое моделирование показало, что сверхмассивные чёрные дыры вырастают из тяжёлых зародышей всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва.

В ранней Вселенной, спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, в плотных газовых облаках зарождались зародыши сверхмассивных чёрных дыр — так называемые «семена». Компьютерное моделирование показало, что эти семена были в десять раз массивнее прежних оценок: масса каждого достигала миллиона солнечных.

Вокруг такого семени быстро вращался аккреционный диск из газа. Падая на зародыш, вещество разогревалось и начинало ярко светиться, особенно в линии излучения водорода. Инструменты телескопа «Джеймс Уэбб» регистрируют это свечение как загадочные «красные точки» в далёких галактиках. С помощью спектроскопии — разложения света в спектр, подобный радуге — учёные замечают, что линии водорода уширены: это признак стремительного вращения диска.

Но самое неожиданное: эти младенческие чёрные дыры преодолевают так называемый эддингтоновский предел — условный «потолок скорости» аккреции. Обычно излучение падающего вещества отталкивает новый материал, ограничивая рост. Здесь же газ ввинчивается внутрь настолько быстро, что за 200 миллионов лет семя превращается в монстра с массой в десятки миллионов Солнц. Это объясняет происхождение гигантских квазаров, которые ставили учёных в тупик. К тому моменту Вселенная расширилась (красное смещение z~8), а эти «красные точки» уже выросли во взрослые чёрные дыры.

Семечко чёрной дыры в миллиард раз легче взрослого гиганта, но растёт с такой скоростью, что набирает почти всю массу за 200 миллионов лет — словно жёлудь, за день превращающийся в вековой дуб.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyAlan GuthAlexander FriedmannAndrei Linde
Понятия
рост сверхмассивной чёрной дыры формирование сверхмассивных чёрных дыр квазизвезда звездообразование в ранней Вселенной звёзды населения III галактики ранней Вселенной вспышка звездообразования массовый дефект ядерной реакции рост структуры галактики с большим красным смещением субгало тёмной материи большой взрыв предшественник квазипериодические извержения массовая инфляция механизм Хиллса красный гигант планетарный эмбрион радиогромкий квазар нуклеосинтез первых звёзд