Три гигантские черные дыры обнаружены в галактике из зари времен

Астрономы обнаружили три активно питающиеся сверхмассивные чёрные дыры в одной галактике J0148-4214, расположенной более чем в 12,5 млрд световых лет от Земли. Наблюдения показывают галактику такой, какой она была примерно через 1,2 млрд лет после Большого взрыва, а измеренное красное смещение z=5,02 подтверждает её исключительную удалённость. Это первый пример трёх активных чёрных дыр в одной галактике в далёкой Вселенной.

Две чёрные дыры находятся близ центра галактики и разделены проекционным расстоянием всего в 620 световых лет, тогда как третья удалена от центра примерно на 5500 световых лет. Их массы оцениваются примерно в 80 млн, 600 тыс. и 2 млн масс Солнца. Неожиданно меньшая чёрная дыра с массой около 600 тыс. масс Солнца набирает вещество быстрее, чем предсказывает базовый предел Эддингтона. Для выявления объектов исследователи использовали спектральные особенности излучения водорода, метод спектро-астрометрии и данные JWST/NIRSpec-IFS, позволившие разделить сигналы, которые иначе выглядели бы как один источник.

Две центральные чёрные дыры, как ожидается, сольются в течение следующих нескольких сотен миллионов лет, что может дать ещё более массивную чёрную дыру и объяснить быстрое рост ранних космических гигантов. Третья чёрная дыра может быть остатком более раннего слияния, выброшенным гравитационным отскоком, либо постепенно приближаться к центру галактики. Открытие указывает, что другие далёкие галактики могут содержать несколько растущих чёрных дыр, остававшихся незамеченными, а будущие гравитационно-волновые обсерватории смогут проверять ожидаемые слияния.