Исследование, проведенное группой португальских ученых, предсказывает, что десятки тысяч сверхмассивных черных дыр, некоторые из которых образовались, когда возраст Вселенной составлял менее миллиарда лет, могут быть обнаружены с помощью нового телескопа ЕКА NewAthena.
Европейское космическое агентство (ЕКА) с помощью телескопа NewAthena сможет обнаружить беспрецедентное количество сверхмассивных черных дыр, часть из которых образовалась, когда возраст Вселенной составлял менее миллиарда лет.
По крайней мере, на это рассчитывает международная группа под руководством португальских исследователей, которые создали имитационный рентгеновский каталог неба, используя космологическое моделирование для проверки способности NewAthena обнаруживать самые слабые и далекие черные дыры.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"С помощью New Athena можно будет обнаружить около 250 000 активных галактических ядер, которые представляют собой черные дыры. Из этих 250 000 около 20 000 будут находиться на расстоянии примерно двух миллиардов лет от начала Вселенной, а 35 - на расстоянии около миллиарда лет от начала Вселенной. Это увеличение примерно в 30 раз по сравнению с тем, что можно увидеть с помощью нынешних телескопов", - пояснил Euronews научный сотрудник Института астрофизики и космических наук (IA) и факультета наук Лиссабонского университета Нуну Коваш.
Впервые астрономы смогут статистически изучить активные галактические ядра в рентгеновских лучах так называемой эпохи реионизации - этапа космической истории, когда возраст Вселенной составлял менее миллиарда лет.
По словам авторов статьи, рентгеновское излучение - важнейший инструмент для поиска этих черных дыр в период их активного питания, поскольку материя, вращающаяся в них, нагревается до миллионов градусов и испускает высокоэнергетическое излучение.
Жозе Афонсу, также представляющий Институт астрофизики и космических наук и факультет наук Лиссабонского университета, говорит, что сейчас "мы почти достигли той первой фазы Вселенной, когда начинают появляться галактики и черные дыры", но NewAthena, наблюдая лишь за небольшим участком неба - площадью в десять квадратных градусов, - позволит полностью изучить эти первые галактики и черные дыры**.**
Астрономы из Института астрофизики и космических наук подчеркивают важность проверки потенциала телескопа NewAthena, чтобы в конечном итоге преодолеть некоторые из великих неизвестных, которые все еще окружают формирование черных дыр.
Одна из величайших задач современной астрофизики - понять, как галактики и черные дыры в их центре формируются и эволюционируют вместе.
"Мы хотим обнаружить эти черные дыры, давшие начало формированию первых галактик. Сегодня мы не можем понять, что появилось раньше. Это своего рода игра в курицу или яйцо**.** Появляется ли сначала гигантская черная дыра, а затем вокруг нее формируется галактика, или сначала формируется галактика, которая затем каким-то образом приводит к появлению гигантской черной дыры?" - задается вопросом Жозе Афонсу.
По его словам, обнаружив эти первые черные дыры в первых галактиках, мы "сможем понять, могли ли эти дыры появиться во время самого Большого взрыва".
Один из соавторов исследования Исраэль Матуте также считает, что "обзор Вселенной, обеспечиваемый NewAthena, станет существенным дополнением к революционным обсерваториям следующего десятилетия, включая миссии LISA и SKAO".
В настоящее время миссия NewAthena находится на стадии разработки и должна быть официально принята ЕКА в 2027 году, но запуск телескопа, который будет делать рентгеновские снимки Вселенной, запланирован на 2037 год.
Одной из задач миссии также станет составление карт областей горячего газа и определение их физических свойств.