Недавние открытия астрономов привлекли внимание к древним квазаром, которые оказались одинокими в ранней Вселенной. Квазар — это мощный источник энергии, находящийся в центре галактики, где расположена активная сверхмассивная черная дыра. Когда черная дыра поглощает газ и пыль, она излучает колоссальные объемы энергии, что делает квазары одними из самых ярких объектов в космосе. Ученые долгое время интересовались тем, как эти яркие объекты могли сформироваться всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Исследование, проведенное Массачусетским технологическим институтом (MIT), использовало космический телескоп имени Джеймса Уэбба для анализа окружающей среды пяти древних квазаров, возраст которых превышает 13 миллиардов лет. Ученые заглянули в прошлое, чтобы понять, как эти квазары могли возникнуть в условиях, когда их окружение не всегда соответствовало ожиданиям.

Астрономы обнаружили, что некоторые квазары находятся в плотно населенных областях, где их окружают более 50 соседних галактик. Однако другие квазары, напротив, дрейфуют в пустотах, имея лишь несколько галактик в своем окружении. Это открытие ставит под сомнение существующие модели формирования черных дыр, которые предполагают, что для роста таких массивных объектов необходимо наличие значительного количества окружающего вещества.

Анна-Кристина Эйлерс, доцент кафедры физики MIT, подчеркнула, что результаты исследования противоречат прежним представлениям о том, что квазары должны находиться в областях с высокой плотностью материи. Некоторые из них, по-видимому, существуют в "глуши" космоса, и это вызывает вопросы о том, как они смогли достичь таких размеров без достаточного источника питания.

Ученые предполагают, что эти одинокие квазары могут не быть столь одинокими, как кажется. Возможно, вокруг них скрываются галактики, которые затенены космической пылью, что делает их невидимыми для телескопов. Эйлерс и ее команда намерены продолжить наблюдения, чтобы попытаться увидеть сквозь эту пыль и выяснить, как квазары достигли таких размеров и яркости в столь ранний период.

Анализ изображений, полученных телескопом, показал, что каждый из пяти квазаров имеет уникальное окружение. Один из них окружен почти 50 галактиками, тогда как другой — всего двумя. Все квазары имеют схожие параметры, но их окружение кардинально различается. Это разнообразие наводит на мысль о том, что механизмы формирования квазаров могут быть более сложными, чем считалось ранее.

Научное сообщество долгое время придерживалось мнения, что квазары образуются в областях с высокой плотностью материи, где темная материя создает условия для накопления газа и пыли. Однако новые данные указывают на то, что квазары могут возникать и в менее благоприятных условиях. Темная материя, которая, по предположениям, играет ключевую роль в формировании галактик, может не всегда оказывать влияние на рост черных дыр.

Ученые подсчитали, что квазары должны были бы расти с очень высокими темпами аккреции, чтобы достичь своих величественных размеров всего через миллиард лет после Большого взрыва. Это поднимает главный вопрос: как могли образоваться такие массивные черные дыры в столь юном космосе, который все еще находился в стадии формирования?

Результаты исследования дают больше вопросов, чем ответов. Одинокие квазары, существующие в относительно пустых областях, ставят под сомнение существующие модели космологии. Если в этих областях действительно мало темной материи, то как же тогда возникли такие яркие и массивные квазары?

Исследования продолжаются, и ученые надеются, что дальнейшие наблюдения помогут разгадать загадки, связанные с формированием черных дыр и их окружением.