Телескоп «Джеймс Вебб» остаточно підтвердив існування надмасивної чорної діри-вигнанця

Астрономи нарешті офіційно засвідчили існування першої надмасивної чорної діри, яка була викинута за межі рідної галактики. Це стало можливим завдяки аналізу даних, отриманих космічним телескопом «Джеймс Вебб» (JWST). Це спостереження закріпило попередні висновки, які вперше були зроблені ще у 2023 році за допомогою апарату «Габбл», коли зафіксували довгу лінійну структуру, що вказувала на рух надзвичайно масивного об’єкта.

Цей космічний об’єкт-вигнанець розташований у системі галактик, що взаємодіють і мають форму кільця, відомій як «Космічна Сова». Відстань до цієї системи від нашої планети становить близько 9 мільярдів світлових років. За своїми характеристиками ця чорна діра має масу, що дорівнює 10 мільйонам сонячних мас. Вона рухається зі швидкістю приблизно 1000 кілометрів на секунду, що еквівалентно 2,2 мільйона миль на годину. Така колосальна швидкість цілком достатня для того, щоб подолати гравітаційне утримання материнської галактики та попрямувати у міжгалактичний простір.

Яскравим доказом стрімкого переміщення цього об’єкта є гігантська дугова ударна хвиля (так званий «бау-шок»), що утворилася попереду чорної діри. Крім того, позаду неї тягнеться довжелезний лінійний слід із розігрітого газу, який простягається на неймовірні 200 000 світлових років, або 62 кілопарсеки. Рух було підтверджено шляхом високоточного вимірювання градієнта швидкості у зміщеному газі на кінці цього сліду. Це вимірювання показало, що швидкість об’єкта перевищує земну швидкість звуку приблизно у 3000 разів. У наукових матеріалах, зокрема турецьких джерелах, цей об’єкт фігурує під ідентифікатором RBH-1, де його швидкість оцінювалася трохи менше — близько 954 кілометрів за секунду.

Команда дослідників, яку очолював Пітер ван Доккум з Єльського університету, отримала остаточне підтвердження цих даних за допомогою спектрографа NIRSpec телескопа JWST. Цей прилад зафіксував різкий стрибок швидкості, що сягав близько 600 кілометрів на секунду, між зонами безпосередньо перед ударним фронтом і тими, що знаходяться позаду нього. Це відкриття слугує прямим підтвердженням теоретичних прогнозів щодо наслідків злиття надмасивних чорних дір, які активно обговорювалися у науковій спільноті протягом останніх п’ятдесяти років. Основною причиною такого потужного «поштовху» вважається віддача від гравітаційних хвиль (gravitational wave recoil kick), що виникла внаслідок несиметричного зіткнення двох надмасивних чорних дір.

Наразі чорна діра віддалилася від своєї початкової позиції приблизно на 230 000 світлових років. Передбачається, що вона продовжуватиме свій політ у міжгалактичному просторі протягом мільярдів років. Слід, який залишає за собою цей об’єкт, генерує ударні хвилі, що здатні нагрівати та стискати міжгалактичний газ. Це, своєю чергою, може спровокувати процес формування нових зірок позаду об’єкта, що рухається. Спостереження за цим слідом, який за розмірами може вдвічі перевищувати діаметр нашої Галактики Чумацький Шлях, надає астрономам новий важливий маркер для пошуку подібних викинутих чорних дір у майбутніх космічних місіях.