Астрономы с помощью космического телескопа James Webb обнаружили самую древнюю из известных пар квазаров, питаемых сверхмассивными чёрными дырами. Объект получил обозначение J1602+4228AB и название Nāpōwawāʻenakaulua, которое переводится как «два небесных тела безмерно сильной тьмы в сиянии тепла, возрождающего энергию во Вселенной». Наблюдаемая система существовала примерно через 900 млн лет после Большого взрыва.
Чёрные дыры в этой паре находятся на расстоянии около 18 100 световых лет друг от друга, что примерно в пять раз меньше диаметра Млечного Пути. Масса одного объекта оценивается в 1,5 млрд солнечных масс, второго — в 400 млн. Благодаря столь малому расстоянию система стала самой компактной парой квазаров, обнаруженной в период космического рассвета — вскоре после появления первых звёзд, галактик и чёрных дыр.
Квазары возникают, когда сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик поглощают вещество из окружающего их диска газа и пыли. Трение разогревает этот диск, и он начинает излучать свет, который может превосходить суммарное сияние всех звёзд галактики. Обнаружение подобных объектов на ранних этапах истории Вселенной вызывает вопросы, поскольку существующие модели не объясняют, как чёрные дыры успели вырасти до таких размеров.
По современным представлениям, для накопления миллионов или миллиардов солнечных масс чёрным дырам требуется не менее миллиарда лет. При этом телескоп James Webb с начала работы в 2022 году уже неоднократно находил квазары, существовавшие спустя примерно 400 млн лет после Большого взрыва. Nāpōwawāʻenakaulua стала третьей известной парой квазаров эпохи космического рассвета и ещё сильнее усложнила проверку действующих теорий.
Систему обнаружили при анализе данных обзора Aether, который проводит перепись объектов ранней Вселенной. Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec выявил в рамках обзора около 200 квазаров, почти половину всех известных на сегодняшний день древних квазаров. Позднее астрономы установили, что объект J1602+4228A имеет компаньона — J1602+4228B.
Различить два квазара удалось с помощью телескопа Gemini North, расположенного на вулкане Мауна-Кеа на Гавайях; наблюдениям помогли благоприятные погодные условия и удачное время. Учёные считают систему уникальной лабораторией для изучения формирования первых массивных галактик и их центральных чёрных дыр. Результаты исследования были опубликованы во вторник, 10 ноября, в журнале The Astrophysical Journal Letters, о находке сообщил Space.com.