В недавнем исследовании, проведённом в рамках проекта «Картирование реверберации» Слоановского цифрового обзора неба (SDSS), учёные обнаружили неожиданные результаты, касающиеся скорости вращения сверхмассивных чёрных дыр. Эти данные проливают свет на историю формирования этих космических объектов.

Логан Фрис, аспирант Коннектикутского университета и один из основных авторов исследования, отмечает: «Мы изучили гигантские чёрные дыры в центрах галактик, начиная с современной эпохи и заглядывая на семь миллиардов лет в прошлое». Команда учёных провела детальные наблюдения аккреционных дисков – областей вблизи чёрных дыр, где накапливается и нагревается материя, падающая в них.

Результаты измерений масс сотен чёрных дыр оказались неожиданными. «Мы обнаружили, что они вращаются слишком быстро, чтобы быть сформированными исключительно за счёт слияний галактик», – поясняет Фрис. Это означает, что чёрные дыры должны были расти в основном за счёт падения материи, что приводило к плавному увеличению их массы и ускорению вращения.

Исследование ставит под сомнение распространённое мнение о том, что чёрные дыры всегда образуются в результате столкновений галактик. Наблюдения показывают, что многие чёрные дыры вращаются очень быстро, причём самые далёкие из них, кажется, вращаются быстрее, чем те, что находятся ближе к нам. «Мы обнаружили, что около 10 миллиардов лет назад чёрные дыры набирали массу в основном за счёт поглощения окружающей материи», – объясняет Фрис.

Эти открытия предполагают, что большинство сверхмассивных чёрных дыр, включая ту, что находится в центре Млечного Пути, формировались постепенно, поглощая газ и пыль очень плавно и контролируемо. Чем больше они «едят» (в виде звёзд и газа), тем быстрее становится их скорость вращения.

Интересно, что рост за счёт слияний на самом деле замедляет вращение сверхмассивных чёрных дыр. Это может объяснить, почему те чёрные дыры, которые мы наблюдаем сегодня, имеют различные скорости вращения, а не более однородные, как в ранние эпохи.

Эти новые данные открывают новые направления в исследовании чёрных дыр. Ожидается, что наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» предоставят больше объектов для изучения, а такие проекты, как «Картирование реверберации» SDSS, продолжат проводить более точные измерения огромных сверхмассивных чёрных дыр, которые постоянно обнаруживает «Джеймс Уэбб» в своих исследованиях Вселенной.