Ученые нашли «звезду с черной дырой внутри» на заре Вселенной
Астрономы изучили необычный объект MoM-BH*-1, который журналисты и сами исследователи описывают как своеобразную звезду с черной дырой внутри. Наблюдения космического телескопа James Webb показали объект таким, каким он существовал примерно через 660 млн лет после Большого взрыва. Работа международной группы ученых была опубликована 12 августа 2026 года в журнале Nature.
Название звучит почти фантастически, однако речь идет не об обычной звезде, в центре которой каким-то образом появилась черная дыра. По предложенной исследователями модели, MoM-BH*-1 представляет собой активно растущую черную дыру, погруженную в чрезвычайно плотную и турбулентную оболочку газа. Эта оболочка формирует особенности спектра, которые обычно ассоциируются со звездными атмосферами, тогда как основную энергию системе дает падение вещества на черную дыру.
Webb увидел объект, который не укладывался в привычные модели
MoM-BH*-1 обнаружили в рамках программы Mirage or Miracle. Сначала внимание астрономов привлек его необычный цвет: источник оказался самым красным среди объектов исследованного участка неба. Затем спектрограф NIRSpec на борту Webb позволил разобрать его излучение по длинам волн и выявил исключительно мощный бальмеровский скачок.
Для обычной звездной популяции существуют физические пределы силы такого спектрального признака. У MoM-BH*-1 показатель оказался около 7,7 и заметно вышел за диапазон, который ученые ожидали получить даже от популяции звезд с наиболее подходящими характеристиками. Одновременно в спектре присутствовали широкие линии водорода и глубокое поглощение, указывающее на газ экстремальной плотности.
Именно сочетание этих признаков заставило исследователей рассматривать объект как новый тип системы. Такая черная дыра-звезда внешне способна имитировать некоторые свойства гигантского звездного объекта, хотя ее физический двигатель совсем другой. В центре находится массивная черная дыра, а вокруг нее располагается колоссальная газовая среда.
Черную дыру скрывает гигантская газовая оболочка
Моделирование показало, что наблюдаемые характеристики можно воспроизвести, если поместить активную черную дыру внутрь чрезвычайно плотного газа. Размер такой оболочки оценивается примерно в 10–100 астрономических единиц. Для сравнения, одна астрономическая единица соответствует среднему расстоянию между Землей и Солнцем.
Особенно важно, что красный цвет объекта исследователи связывают прежде всего не с огромным количеством космической пыли, как предполагалось для части подобных источников, а с воздействием самого плотного газа. Черная дыра при этом может иметь массу порядка миллионов или десятков миллионов масс Солнца и активно поглощать окружающее вещество.
Таким образом, выражение «звезда с черной дырой внутри» является образным описанием. Это не звезда, поддерживаемая термоядерными реакциями. Газовая оболочка лишь заставляет систему демонстрировать признаки, напоминающие звездную атмосферу, тогда как почти весь наблюдаемый свет, согласно работе авторов, связан с центральным источником.
Открытие может объяснить загадочные красные точки Webb
Новый объект Вселенной заинтересовал ученых еще и потому, что способен помочь разобраться с загадкой так называемых little red dots — компактных красных источников, которые Webb в большом количестве обнаружил в молодой Вселенной. Их природа остается одной из обсуждаемых проблем современной астрофизики.
Некоторые из этих объектов демонстрируют одновременно признаки звездных систем и активных черных дыр. MoM-BH*-1 дает возможность увидеть почти «чистый» вариант центрального источника, где вклад окружающей галактики сравнительно слаб. Исследователи предполагают, что сочетание такого объекта с молодой звездной галактикой может воспроизводить многие свойства загадочных красных точек.
Есть и более фундаментальная проблема. Астрономы уже находят сверхмассивные черные дыры с массами около миллиарда Солнц в эпоху, когда Вселенной было менее миллиарда лет. Стандартным сценариям трудно объяснить, как они успели вырасти настолько быстро. Плотная газовая оболочка вокруг ранней черной дыры способна создавать условия для чрезвычайно быстрого поглощения вещества.
Астрономы получили возможное звено в истории сверхмассивных черных дыр
MoM-BH*-1 пока не означает, что загадка ранних сверхмассивных черных дыр решена окончательно. Авторы прямо отмечают, что модель газовой оболочки упрощена, а происхождение подобных систем еще предстоит объяснить.
Однако наблюдение показывает, что в ранней Вселенной могли существовать объекты, заметно отличавшиеся от привычных звезд и квазаров. Если новые наблюдения найдут другие системы с такими же спектральными признаками, у астрономов появится целый класс промежуточных объектов, способных связать первые массивные черные дыры с гигантами, позднее оказавшимися в центрах галактик.
Именно поэтому странная черная дыра и звезда, словно объединенные в одном объекте, представляют интерес не только как космическая редкость. MoM-BH*-1 может оказаться следом процесса, благодаря которому первые черные дыры росли с необычайной скоростью и за сравнительно короткое по космическим меркам время превращались в сверхмассивные объекты.
