Какое-то время самыми удалёнными объектами, которые мы могли наблюдать, были квазары - активные галактические ядра со сверхмассивными чёрными дырами. Мы считали, что большинство ранних сверхмассивных чёрных дыр проходят через такую активную фазу, но новое исследование показывает, что большинство сверхмассивных чёрных дыр этого не делают.
В центрах большинства галактик есть сверхмассивные чёрные дыры массой в миллионы и миллиарды солнечных. Они могут создавать огромные струи ионизированного газа, устремляющиеся из галактики почти со скоростью света, разрывать звёзды на части, засевая галактику газом и пылью, и даже очищать галактики от пыли для уменьшения звёздообразования. Они также могут вести себя тихо миллиарды лет, скрываясь в центральной выпуклости галактики, как и центральная чёрная дыра в Млечном Пути. Однако огромная масса этих чёрных дыр говорит о том, что в молодости они должны были быстро расти, что предполагает наличие в их истории периода экстремальной активности – как у квазаров.
В новом исследовании рассматривается период космической истории, известный как космический полдень. Это время, когда возраст Вселенной составляет около 3-6 млрд. лет, и это время, когда звёздообразование во Вселенной достигло своего пика. Примерно в это же время мы ожидаем активности сверхмассивных чёрных дыр, поскольку их перемешивание газа и пыли может вызвать звёздообразование. Используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба, специалисты собрали данные на участке неба, известном как расширенная полоса Грофа (Extended Groth Strip, ESG).
Расширенная полоса Грофа в поле зрения Хаббла
ESG - это небольшая непримечательная область неба между созвездиями Большой Медведицы и Волопаса. В 2004 и 2005 годах её подробно изучил космический телескоп «Хаббл», который обнаружил в ней более 50 000 галактик. В 2011 году космический телескоп «Спитцер» наблюдал эту область в инфракрасном диапазоне длин волн в рамках проекта All-Wavelength Extended Groth Strip International Survey (AEGIS). Спитцер увидел свечение большого количества активных чёрных дыр - но не такого большого, как ожидалось. Это не было слишком неожиданным, поскольку вполне возможно, что Spitzer недостаточно чувствителен, чтобы увидеть более мелкие активные ядра галактик или те, которые глубоко окутаны пылью.
В новом исследовании, проведённом JWST, ожидалось увидеть больше, но этого не произошло. В рамках научной программы «Ранний релиз космической эволюции» (CEERS) было обнаружено примерно такое же количество активных чёрных дыр, как и раньше. А с учётом более высокого разрешения и чувствительности Уэбба мы можем просто отказаться от этих выводов.
Команда обнаружила, что активные чёрные дыры в космический полдень встречаются редко, а это означает, что большинство галактических чёрных дыр растут медленнее. Команда также обнаружила, что внутри небольших галактик нет огромного количества пыли. Многие из наблюдаемых галактик похожи на Млечный Путь – это спиральные галактики с небольшим количеством пыли и чёрной дырой в центре. Это наводит на мысль о том, что у нашей галактики никогда не было активного галактического ядра.
Следует отметить, что этот первоначальный результат касается только около 400 галактик. В следующем году группа планирует завершить более масштабное исследование 5 000 галактик.
Источник новости: habr.com
