Среди первых сверхмассивных чёрных дыр нашлись объекты умеренной массы

Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что уже в первый миллиард лет существования Вселенной присутствовали сверхмассивные чёрные дыры. Масса некоторых обнаруженных объектов достигала одной десятой массы родительской галактики, тогда как в современной Вселенной эта доля обычно составляет около десятой доли процента. Столь стремительный рост трудно объяснить стандартным накоплением массы из зародышей звёздной величины, из-за чего возникли гипотезы прямого коллапса крупных газовых облаков.

Поиск скрытых сигналов

Группа астрономов под руководством Мэдисин Брукс из Коннектикутского университета предположила, что прежняя выборка была смещена в пользу наиболее ярких активных ядер. Чтобы выявить скрытую популяцию менее массивных объектов, авторы применили метод сложения спектров. Они отобрали данные наблюдений далёких галактик, где в индивидуальных спектрах не прослеживалось широких линий излучения от аккреционных дисков, и разделили их на шестнадцать групп по светимости и величине красного смещения. Усреднение сигналов позволило подавить случайный шум и различить слабые спектральные детали.

Широкие эмиссионные линии проявились в пяти усреднённых спектрах из шестнадцати, причём чаще они возникали в группах с более высоким красным смещением. Оценка показала, что средняя масса этих центральных объектов не превышает одного процента от массы их галактик. Такие параметры ближе к соотношениям в локальной Вселенной. Результаты расчётов согласуются со сценарием постепенного роста чёрных дыр из обычных звёздных зародышей при реалистичной скорости поглощения газа, а также допускают появление более массивных зародышей с умеренным темпом дальнейшей аккреции.