Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил необычную систему в далёкой галактике J0148-4214: в ней находятся сразу три активно растущие чёрные дыры. Две из них расположены в центральной области галактики, а третья находится значительно дальше от центра. Наблюдаемая система существовала примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, когда Вселенной было лишь около девяти процентов от её нынешнего возраста.
Это первое свидетельство существования трёх активно аккрецирующих чёрных дыр в одной галактике. Открытие имеет значение для одного из важных вопросов современной астрофизики: каким образом сверхмассивные чёрные дыры успели вырасти до огромных размеров уже в ранней Вселенной. Наблюдения показывают, что слияния галактик и чёрных дыр могли играть в этом процессе более существенную роль, чем предполагалось.
Галактика, существовавшая в далёком прошлом
J0148-4214 находится на расстоянии более 12,5 миллиарда световых лет от Земли. Это означает, что свет от неё шёл до нас более 12 миллиардов лет.
Но при изучении таких объектов расстояние не следует понимать только как расстояние до современной галактики. Мы видим J0148-4214 такой, какой она была в далёком прошлом. Свет, зарегистрированный телескопом сегодня, покинул галактику примерно 12,5 миллиарда лет назад.
Возраст Вселенной составляет около 13,8 миллиарда лет. Поэтому наблюдаемая система существовала всего примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва.
Это особенно важно для исследования чёрных дыр. Сверхмассивные объекты, существующие в столь раннюю эпоху, должны были сформироваться и вырасти за относительно короткий по космологическим меркам промежуток времени.
Три чёрные дыры вместо одной
Большинство крупных галактик, включая Млечный Путь, связано со сверхмассивной чёрной дырой в центральной области.
В центре нашей Галактики находится Стрелец A* — объект массой примерно в четыре миллиона Солнц.
Но наличие сразу нескольких сверхмассивных чёрных дыр в одной галактике возможно, если галактики взаимодействуют и сливаются. Каждая из них может первоначально находиться в центре своей галактики, а после слияния галактик несколько чёрных дыр оказываются в общей гравитационной системе.
Именно такой процесс, по мнению исследователей, может объяснять появление тройной системы в J0148-4214.
Однако обнаруженный объект интересен не просто количеством чёрных дыр. Все три демонстрируют признаки активного поглощения вещества.
Где находятся три чёрные дыры
Две наиболее близкие чёрные дыры расположены в центральной части J0148-4214. Расстояние между ними составляет около 620 световых лет.
Массы этих двух объектов оцениваются примерно в 80 миллионов и 600 тысяч масс Солнца.
Третья чёрная дыра находится на окраине галактики, примерно в 5500 световых годах от её центра. Её масса оценивается примерно в два миллиона масс Солнца.
Таким образом, речь идёт не о трёх объектах, практически находящихся в одной точке. Система занимает область размером в тысячи световых лет.
При этом две центральные чёрные дыры находятся достаточно близко друг к другу по космическим масштабам, чтобы их дальнейшая эволюция могла привести к слиянию.
Как «Уэбб» смог обнаружить чёрные дыры
Саму чёрную дыру непосредственно увидеть невозможно: она не испускает свет, который мог бы покинуть горизонт событий.
Однако вокруг активно растущей чёрной дыры находится вещество, падающее в её гравитационное поле. Газ образует чрезвычайно горячую область и может излучать большое количество энергии.
Именно это излучение позволяет обнаруживать активные галактические ядра.
В случае J0148-4214 «Уэбб» обнаружил признаки трёх отдельных областей, в которых газ движется с очень высокой скоростью.
Для этого использовался спектрограф NIRSpec, работающий в режиме интегрального поля. Такой режим позволяет одновременно получать спектральную информацию и определять её пространственное распределение по наблюдаемой области.
Главная подсказка — водород
Одним из ключевых признаков стала линия Hα — спектральная линия водорода.
Вблизи активно питающейся чёрной дыры газ движется очень быстро под действием её гравитации. Из-за движения газа спектральные линии расширяются.
Астрономы называют соответствующую область широких линий broad-line region, или областью широких линий.
В J0148-4214 исследователи обнаружили три такие области.
Две находятся рядом с центром галактики, а третья расположена на её окраине.
Само по себе наличие широкой линии Hα ещё не является абсолютным доказательством существования чёрной дыры. Быстро движущийся газ может возникать и в других астрофизических процессах — например, при взрывах сверхновых, ударных волнах или мощных звёздных ветрах.
Поэтому понадобился дополнительный признак.
Почему исследователи уверены, что это именно чёрные дыры
В спектре галактики одновременно наблюдались широкие линии Hα и узкие линии ионизированного кислорода [O III].
Такое сочетание является характерным признаком активного галактического ядра.
Исследователи рассмотрели альтернативные объяснения наблюдаемого излучения и пришли к выводу, что наиболее вероятным источником трёх областей широких линий являются активно аккрецирующие чёрные дыры.
Это важная деталь, поскольку речь идёт не о простой фотографии трёх тёмных объектов. Чёрные дыры были выявлены по воздействию их гравитации на окружающий газ и по характерному излучению вещества, которое они поглощают.
Что означает «активная» чёрная дыра
Сверхмассивная чёрная дыра может существовать относительно спокойно, если рядом с ней недостаточно вещества для активного поглощения.
Но если в центральную область галактики поступает большое количество газа, часть этого вещества начинает падать к чёрной дыре.
Перед тем как пересечь горизонт событий, газ формирует горячую аккреционную структуру и интенсивно излучает.
Так появляется активное галактическое ядро — один из наиболее ярких типов объектов во Вселенной.
Поэтому астрономы в действительности наблюдают не саму чёрную дыру, а свет от окружающего её вещества.
В случае J0148-4214 этот процесс происходит одновременно вокруг трёх объектов.
Необычная система возникла очень рано
Главная особенность открытия связана с возрастом системы.
Галактика существовала примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва. Это очень ранняя эпоха, когда галактики ещё активно собирали массу и часто взаимодействовали друг с другом.
Современные крупные галактики сформировались в результате длительной иерархической эволюции. Небольшие галактики объединялись, поглощали окружающее вещество и постепенно становились крупнее.
Если в центрах объединяющихся галактик находились чёрные дыры, то после слияния галактик эти чёрные дыры также оказывались в одной системе.
Наблюдение J0148-4214 показывает, что такой процесс происходил уже на раннем этапе истории Вселенной.
Слияние галактик могло ускорять рост чёрных дыр
У сверхмассивных чёрных дыр есть два основных способа увеличивать массу.
Первый — аккреция, то есть поглощение окружающего вещества.
Второй — слияние с другими чёрными дырами.
В течение большей части космической истории аккреция считается главным механизмом роста сверхмассивных чёрных дыр. Однако во время некоторых этапов развития галактик слияния могут иметь особенно большое значение.
Наблюдаемая система предоставляет прямое свидетельство того, что оба процесса могли происходить одновременно: все три чёрные дыры активно поглощают вещество, а две из них находятся в процессе сближения внутри одной галактики.
Почему две центральные чёрные дыры должны сблизиться
После слияния галактик их центральные чёрные дыры не обязательно сразу оказываются рядом.
Они могут находиться на расстояниях в тысячи световых лет и постепенно терять орбитальную энергию.
При взаимодействии с окружающими звёздами и газом движение чёрной дыры относительно центра галактики может замедляться. В результате она постепенно приближается к центральной области.
Этот процесс называется динамическим трением.
В J0148-4214 две центральные чёрные дыры уже находятся на расстоянии около 620 световых лет. Исследователи оценивают, что их слияние может произойти примерно через 700 миллионов лет, хотя это оценка по простой модели и не является точным прогнозом даты события.
Что произойдёт с третьей чёрной дырой
Третий объект находится значительно дальше — примерно в 5500 световых годах от центра.
Согласно одному из рассматриваемых сценариев, эта чёрная дыра также постепенно движется к центральной области и в будущем может принять участие в следующем слиянии.
Если такой сценарий верен, система может пройти через два последовательных слияния.
Сначала две наиболее близкие чёрные дыры объединятся. Затем третья чёрная дыра может взаимодействовать с образовавшимся после первого слияния объектом.
Однако исследователи рассматривают и другие варианты происхождения третьего объекта. Он мог оказаться на удалённой орбите после более раннего трёхтельного взаимодействия или получить гравитационный импульс в результате предыдущего события. Поэтому его дальнейшая судьба пока не установлена однозначно.
Почему три чёрные дыры — это особый случай
Двойные системы сверхмассивных чёрных дыр уже известны.
Астрономы наблюдали галактики, в которых две активные чёрные дыры находятся на относительно небольшом расстоянии друг от друга. Такие системы рассматриваются как естественный результат слияния галактик.
Тройная система гораздо сложнее.
Три массивных объекта взаимодействуют друг с другом одновременно, и их движение нельзя свести к простому сближению двух тел.
Третий объект способен существенно изменить динамику пары.
В определённых условиях одна из чёрных дыр может получить дополнительную скорость и уйти на более далёкую орбиту или даже покинуть галактику.
Именно поэтому тройные системы представляют интерес не только как редкая разновидность галактических объектов, но и как важная стадия эволюции сверхмассивных чёрных дыр.
Трёхчленная система могла возникнуть из слияний галактик
Представим две галактики, каждая из которых содержит сверхмассивную чёрную дыру в центре.
После их столкновения образуется общая галактическая система.
Чёрные дыры постепенно сближаются.
Если в этот момент с галактикой взаимодействует ещё одна галактика, в систему может попасть третья сверхмассивная чёрная дыра.
В результате возникает тройная система.
Такой сценарий особенно вероятен в ранней Вселенной, где галактики взаимодействовали чаще и были окружены большим количеством газа.
J0148-4214 может быть примером именно такого этапа галактической эволюции.
Ранние галактики были местом активных взаимодействий
Когда Вселенной было около миллиарда лет, галактическая структура только формировалась.
Малые галактики часто объединялись между собой, а более крупные системы продолжали набирать массу.
Такие столкновения могли сжимать газ и стимулировать образование звёзд.
Одновременно газ мог направляться к центральным областям галактик, создавая условия для активного роста чёрных дыр.
Поэтому слияние галактик способно одновременно влиять на две важнейшие составляющие галактики — её звёздную систему и центральную чёрную дыру.
Массы трёх объектов сильно различаются
Особенно интересно, что три чёрные дыры в J0148-4214 не являются приблизительно одинаковыми по массе.
Самая массивная имеет около 80 миллионов масс Солнца.
Вторая — примерно 600 тысяч масс Солнца.
Третья — около двух миллионов масс Солнца.
Разница между первой и второй составляет более двух порядков.
Это показывает, что в тройной системе могут одновременно находиться чёрные дыры, находящиеся на совершенно разных стадиях роста.
Самая массивная уже успела накопить значительную массу, тогда как две другие намного легче.
Сама галактика тоже относительно массивная
Оценка общей звёздной массы J0148-4214 составляет около 1,3 миллиарда масс Солнца.
При этом масса центральной чёрной дыры составляет значительную долю от звёздной массы галактики.
Это ещё одна особенность ранней Вселенной.
Некоторые сверхмассивные чёрные дыры, обнаруженные «Джеймсом Уэббом», кажутся необычно массивными относительно своих галактик-хозяев.
Такие объекты заставляют пересматривать представления о том, насколько быстро могли расти первые сверхмассивные чёрные дыры.
Откуда вообще взялись первые сверхмассивные чёрные дыры
Этот вопрос остаётся нерешённым.
Известно, что в центре современных крупных галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры с массами от миллионов до миллиардов масс Солнца.
Но первые такие объекты должны были появиться значительно раньше.
Для их формирования существуют разные сценарии.
Один предполагает, что сначала образовались относительно лёгкие чёрные дыры из массивных первых звёзд, после чего они постепенно росли за счёт аккреции и слияний.
Другой предполагает формирование значительно более массивных «семян» в результате прямого коллапса больших газовых облаков.
Есть и другие модели.
Наблюдения JWST показывают, что некоторые чёрные дыры существовали уже на очень ранних этапах истории Вселенной и успели вырасти до значительных размеров.
Тройная система J0148-4214 добавляет к этой картине ещё один важный процесс — частые взаимодействия и слияния.
Почему слияния могли быть особенно важны в ранней Вселенной
Если галактики часто объединялись, то их центральные чёрные дыры тоже получали больше возможностей для сближения.
Каждое новое слияние галактик могло добавлять в систему очередную чёрную дыру.
При этом взаимодействия между несколькими чёрными дырами могли менять их орбиты и ускорять дальнейшую эволюцию системы.
Поэтому ранняя Вселенная могла содержать значительно больше множественных систем сверхмассивных чёрных дыр, чем наблюдается сегодня.
Исследователи прямо указывают, что обнаружение J0148-4214 вместе с другими недавними наблюдениями далёких пар чёрных дыр свидетельствует в пользу того, что множественные системы могли быть обычным явлением в ранней Вселенной.
Почему сегодня такие системы встречаются редко
По мере эволюции Вселенной галактики продолжали сливаться, а их чёрные дыры объединялись.
Большинство тройных систем не должно сохраняться в неизменном виде очень долго.
Гравитационное взаимодействие трёх массивных объектов может привести к слиянию двух из них или к выбросу одной из системы.
Поэтому тройная конфигурация может представлять собой относительно короткую стадию эволюции.
Если астрономы наблюдают такую систему, они фактически получают возможность увидеть один из этапов, через которые проходят галактики при росте.
Чёрные дыры могут сталкиваться не только парами
В простейшем сценарии две чёрные дыры постепенно сближаются, образуют двойную систему и в конечном итоге сливаются.
Но появление третьего объекта меняет динамику.
Третья чёрная дыра может передавать орбитальную энергию двум другим. В результате одна из них может оказаться на значительно более далёкой орбите.
При достаточно сильном взаимодействии возможен и гравитационный выброс.
Поэтому тройные системы являются одним из механизмов, способных формировать необычные орбиты сверхмассивных чёрных дыр.
Возможны ли гравитационные волны
Слияние сверхмассивных чёрных дыр должно сопровождаться возникновением гравитационных волн — колебаний пространства-времени, распространяющихся со скоростью света.
Для сверхмассивных объектов характерны значительно более низкие частоты гравитационных волн, чем для слияний чёрных дыр звёздных масс, которые уже регистрировали наземные детекторы.
Будущие космические обсерватории гравитационных волн должны получить возможность исследовать такие низкочастотные сигналы.
Поэтому ранние тройные системы интересны и с точки зрения будущей гравитационно-волновой астрономии.
Но слияние J0148-4214 нельзя будет наблюдать напрямую
Есть важное ограничение.
Мы видим J0148-4214 такой, какой она была более 12 миллиардов лет назад.
Если две центральные чёрные дыры действительно сольются примерно через 700 миллионов лет относительно наблюдаемой эпохи, это событие произошло или произойдёт в очень далёком прошлом с точки зрения современной Вселенной.
Земные наблюдатели не будут ждать 700 миллионов лет, чтобы увидеть именно это событие.
Мы получаем своеобразный «архивный кадр» далёкой галактики, а дальнейшую эволюцию системы восстанавливаем по физическим моделям.
Что именно сделал «Джеймс Уэбб»
JWST предназначен для наблюдений в инфракрасном диапазоне.
Это особенно важно при изучении ранней Вселенной, поскольку из-за расширения Вселенной свет далёких объектов растягивается и смещается в сторону более длинных волн.
Поэтому многие объекты ранней Вселенной удобнее исследовать в инфракрасном диапазоне.
В случае J0148-4214 важную роль сыграл NIRSpec — спектрограф ближнего инфракрасного диапазона.
Особенно полезным оказался режим интегрального поля, при котором можно одновременно получить спектр для множества точек наблюдаемой области.
Это позволило разделить компоненты сложного спектрального сигнала и определить, что широкое излучение водорода связано с несколькими пространственно различимыми областями.
Почему обычной фотографии было бы недостаточно
На изображении далёкая галактика выглядит как чрезвычайно маленький и тусклый объект.
Три чёрные дыры невозможно увидеть как три отдельных тёмных пятна.
Главная информация содержится в спектре.
Свет от газа содержит линии, соответствующие определённым химическим элементам.
Если газ быстро движется, эти линии изменяют форму и ширину.
По характеристикам линий астрономы могут определить скорость движения газа и понять, какие процессы происходят в источнике излучения.
В данном случае именно спектроскопия позволила обнаружить три области широких линий и связать их с тремя активными чёрными дырами.
Почему три объекта не являются просто тремя галактиками
В ранней Вселенной небольшие галактики могли находиться очень близко друг к другу.
Поэтому само наличие трёх источников излучения в небольшой области ещё не доказывает существование трёх чёрных дыр в одной галактике.
Исследователям было необходимо определить физическую связь объектов.
Спектроскопические данные показали три активные области, связанные с одной галактической системой J0148-4214.
Две из них находятся в центральной области, а третья — внутри внешней части той же системы.
Почему открытие не означает, что чёрные дыры сталкиваются прямо сейчас
Заголовки о «трёх чёрных дырах на грани столкновения» могут создавать несколько неправильное представление.
Расстояние между двумя центральными объектами составляет около 620 световых лет.
Для человека это практически немыслимая величина, хотя по меркам галактики это относительно небольшое расстояние.
Кроме того, слияние не происходит мгновенно после сближения.
Чёрные дыры должны потерять значительную часть орбитальной энергии и пройти несколько стадий взаимодействия.
Поэтому обнаруженная система является не непосредственным наблюдением столкновения, а наблюдением системы, в которой два объекта уже находятся в относительно близкой центральной области и, согласно моделям, могут в дальнейшем слиться.
Третий объект делает картину гораздо интереснее
Если бы в галактике обнаружили две чёрные дыры, это соответствовало бы известному сценарию слияния галактик.
Третий объект существенно усложняет эволюцию.
Исследователи рассматривают возможность, что третья чёрная дыра постепенно движется к центру.
В таком случае после первого слияния возникнет новая система с ещё одной сверхмассивной чёрной дырой.
Однако существует и другой вариант: третий объект мог быть выброшен из центральной области в результате предыдущего гравитационного взаимодействия.
Тогда он может не двигаться к центру, а наоборот, удаляться от него.
Именно поэтому дальнейшая судьба третьего объекта остаётся неопределённой.
Что открытие говорит о росте галактик
Галактики не являются неизменными структурами.
Они растут за счёт образования новых звёзд, поглощения газа и взаимодействия с другими галактиками.
Слияния особенно сильно меняют их структуру.
Если каждая крупная галактика содержит сверхмассивную чёрную дыру, то галактические слияния неизбежно приводят к взаимодействию и этих объектов.
Поэтому история роста галактик тесно связана с историей роста сверхмассивных чёрных дыр.
J0148-4214 показывает этот процесс в особенно ранней Вселенной.
Открытие подтверждает важность галактических слияний
Наблюдение не доказывает, что слияния являются единственным способом роста сверхмассивных чёрных дыр.
Аккреция газа остаётся фундаментальным механизмом увеличения их массы.
Однако тройная система демонстрирует, что в ранней Вселенной могли существовать условия, при которых сразу несколько крупных чёрных дыр находились в одной галактической системе.
Это делает слияния важным дополнением к процессу роста.
Исследователи считают, что такие взаимодействия могли способствовать быстрому увеличению массы сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной.
Почему это важно для проблемы «слишком ранних» чёрных дыр
JWST уже обнаружил большое количество массивных чёрных дыр на больших космологических расстояниях.
Некоторые из них кажутся слишком массивными для моделей, в которых они начинают своё существование как очень лёгкие остатки первых звёзд и растут только за счёт обычной аккреции.
Одним из способов ускорить их рост могут быть слияния.
Если в ранних галактиках действительно часто существовали двойные и тройные системы, чёрные дыры могли увеличивать массу не только за счёт постепенного поглощения газа, но и посредством объединения с другими массивными объектами.
J0148-4214 является одним из наблюдательных аргументов в пользу такой картины.
Почему открытие стало возможным именно сейчас
Подобные системы чрезвычайно трудно обнаружить.
Необходимо одновременно иметь высокую чувствительность к слабому инфракрасному излучению, достаточное спектральное разрешение и возможность определить пространственное распределение излучения внутри далёкой галактики.
JWST сочетает эти возможности.
До появления нового космического телескопа астрономам было значительно сложнее исследовать подобные системы в ранней Вселенной.
Теперь NIRSpec позволяет изучать не только общую яркость галактики, но и свойства газа в отдельных её областях.
Это существенно расширяет возможности поиска множественных активных ядер.
Это не первая известная система с несколькими чёрными дырами
Важно не утверждать, что человечество впервые вообще обнаружило три чёрные дыры в одной физической системе за всю историю астрономии.
Ранее наблюдались системы, в которых три галактики взаимодействуют и каждая может содержать собственную сверхмассивную чёрную дыру.
Известны также двойные сверхмассивные чёрные дыры.
Новизна J0148-4214 заключается в другом: это первое свидетельство трёх активно аккрецирующих чёрных дыр, находящихся в одной галактике в столь раннюю эпоху.
Почему важна именно ранняя эпоха
Сегодня крупные галактики уже прошли миллиарды лет эволюции.
Многие процессы, которые происходили в начале истории Вселенной, больше невозможно наблюдать непосредственно.
Но далёкие галактики позволяют использовать свет как своеобразную машину времени.
Чем дальше находится объект, тем более древнее состояние мы наблюдаем.
Поэтому J0148-4214 предоставляет возможность изучить не современную галактику, а её состояние примерно через 1,2 миллиарда лет после рождения Вселенной.
Это позволяет исследовать период, когда галактики и их центральные чёрные дыры только набирали массу.
Что ещё удалось определить благодаря наблюдениям
JWST позволил не только обнаружить три активные чёрные дыры.
Исследователи получили возможность оценить их массы, характеристики аккреции и звёздную массу галактики.
Для основной чёрной дыры оценка массы составляет около 80 миллионов масс Солнца, для второй — около 600 тысяч, а для третьей — около двух миллионов. Общая звёздная масса галактики оценивается примерно в 1,3 миллиарда масс Солнца.
Таким образом, наблюдения дают информацию сразу о нескольких уровнях системы: о центральных объектах, окружающем их газе и самой галактике.
Насколько надёжны оценки масс
Массы чёрных дыр в данном исследовании определялись косвенно.
Астрономы используют свойства широких линий в спектре, скорость движения газа и яркость соответствующего излучения.
Это не прямое измерение массы, поэтому значения имеют существенные неопределённости.
Для главной чёрной дыры оценка составляет около 80 миллионов масс Солнца, но исследовательская работа указывает значительный диапазон неопределённости.
Поэтому корректнее говорить именно об оценках, а не о точно измеренных массах.
Что ещё предстоит выяснить
Одним из главных вопросов остаётся происхождение третьей чёрной дыры.
Она могла попасть в галактику в результате недавнего слияния с другой галактикой.
Также возможно, что объект уже находился в системе и был перемещён в нынешнюю область в результате сложного гравитационного взаимодействия.
Дополнительные наблюдения должны помочь определить движение третьего объекта относительно галактики и уточнить его историю.
Не менее важно найти новые аналогичные системы.
Один объект показывает возможность существования такого сценария, но большая выборка позволит понять, насколько часто подобные системы возникали в ранней Вселенной.
Открытие может изменить представление о ранних галактиках
Если будущие наблюдения обнаружат больше тройных и множественных систем, станет вероятнее, что ранняя Вселенная была наполнена взаимодействующими галактиками и несколькими активно растущими чёрными дырами.
В таком случае рост сверхмассивных чёрных дыр мог происходить быстрее и сложнее, чем предполагают модели, основанные преимущественно на одиночной аккреции.
Множественные системы могли быть промежуточным этапом формирования огромных чёрных дыр, наблюдаемых в современных галактиках.
Далёкая галактика показывает будущее современных систем
Наблюдение J0148-4214 интересно ещё и потому, что показывает процесс, который продолжается во Вселенной и сегодня.
Галактики по-прежнему сталкиваются и объединяются.
В их центрах по-прежнему находятся сверхмассивные чёрные дыры.
После слияния галактик эти объекты могут образовывать двойные системы, а при последующих взаимодействиях возможно появление более сложных конфигураций.
Таким образом, J0148-4214 не является экзотическим процессом, который мог существовать только в ранней Вселенной. Это наблюдение редкой и короткой стадии общей эволюции галактик.
Самый важный результат
JWST обнаружил в галактике J0148-4214 три активно аккрецирующие сверхмассивные чёрные дыры. Две из них находятся примерно в 620 световых годах друг от друга в центральной области, а третья расположена примерно в 5500 световых годах от центра. Их массы оцениваются примерно в 80 миллионов, 600 тысяч и два миллиона масс Солнца соответственно.
Система существовала примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва. Это делает её самым ранним известным примером тройной системы активно растущих чёрных дыр в одной галактике.
Наблюдение показывает, что в ранней Вселенной галактические слияния могли создавать сложные системы из нескольких сверхмассивных чёрных дыр. Две центральные чёрные дыры, согласно расчётам, могут объединиться примерно через 700 миллионов лет относительно наблюдаемой эпохи, а третья потенциально может принять участие в последующем слиянии. При этом её дальнейшее движение пока остаётся неопределённым.
Главное значение открытия заключается не в рекордном количестве чёрных дыр в одной галактике. Оно даёт редкую возможность увидеть один из этапов формирования сверхмассивных чёрных дыр в то время, когда Вселенной было всего около 1,2 миллиарда лет. Если подобные системы окажутся распространёнными, слияния галактик и чёрных дыр могут оказаться одним из ключевых механизмов, объясняющих, каким образом самые массивные чёрные дыры смогли достичь огромных масс уже в ранней истории Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
