Новое открытие обещает выявить скрытые черные дыры по всей Вселенной

Этот рисунок иллюстрирует состав квазара, который состоит из компактного диска, диска звездообразования и компонента оттока. Он показывает, что нагрев XDR доминирует как механизм нагрева в центральной области квазара, тогда как ударный нагрев становится доминирующим в областях, немного более удаленных. Автор: Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02505-x

Ученые обнаружили радиосигналы от горячего газа, окружающего сверхмассивную черную дыру, которая существовала 12,9 миллиарда лет назад, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy международной группой ученых, в которую вошли исследователи из Австралийского национального университета (ANU).

Это открытие представляет собой самое детальное наблюдение за горячим молекулярным газом вблизи черной дыры на столь раннем этапе развития Вселенной, позволяющее в мельчайших подробностях рассмотреть условия быстро растущей черной дыры.

Исследование предполагает, что многие черные дыры могут оставаться скрытыми за пылью, но могут быть обнаружены с помощью этого нового наблюдательного подхода.

Международная группа под руководством профессора Кен-ити Тадаки из Университета Хоккай-Гакуэн использовала наблюдения сверхвысокого разрешения для изучения среды, окружающей сверхмассивную черную дыру, масса которой более чем в миллиард раз превышает массу Солнца.

Соавтор исследования доктор Такафуми Цукуи из Австралийского национального университета (ANU) сказал, что это открытие имеет важное значение для нашего понимания черных дыр в ранней Вселенной.

«Многие сверхмассивные черные дыры могут быть скрыты в пыльных областях ранней Вселенной, просто оставаясь незамеченными».

Сверхмассивные черные дыры генерируют интенсивную энергию, поглощая окружающую материю. Эта интенсивная энергия питает квазары, некоторые из самых ярких объектов во Вселенной.

Однако, несмотря на их яркость, изучение самых внутренних областей далеких квазаров остается сложной задачей.

По словам ученых, наблюдения помогают исследователям лучше понять экстремальные условия вблизи черных дыр.

«Мы обнаружили, что интенсивное рентгеновское излучение, испускаемое материалом, вращающимся по спирали вокруг черной дыры, а также сильные ветры и ударные волны нагревают газ до энергетических состояний, значительно превышающих те, которые обычно наблюдаются в обычных галактических средах, где основным источником энергии является ультрафиолетовое излучение звезд», — сказал доктор Цукуи.

«Поскольку радиоволны, наблюдаемые ALMA, с трудом поглощаются пылью, наша технология становится мощным инструментом для обнаружения скрытых сверхмассивных черных дыр».

Применяя аналогичные наблюдения за выбросами газа с высоким разрешением к другим объектам, исследователи рассчитывают создать более полную картину ранних сверхмассивных черных дыр и получить важные сведения об их формировании и эволюции.

«Прорыв в наших исследованиях произошел благодаря целенаправленному исследованию радиоизлучения молекул оксида углерода в более высоких энергетических состояниях, что уникальным образом выявляет состояние горячего газа в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры», — сказал доктор Цукуи.

Больше информации: K. Tadaki et al, Warm gas in the vicinity of a supermassive black hole 13 billion years ago, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02505-x

Источник: The Australian National University