Группа астрономов обнаружила раннюю черную дыру, которая питает квазар UHZ1, находящийся на сопутствующем расстоянии 31,7 миллиарда лет. Результаты исследования, опубликованного в репозитории препринтов arXiv, поддерживают модель прямого коллапса облака из газа и пыли в черную дыру массой 100 тысяч солнц и более.
Судя по яркости UHZ1, она имеет массу около 40 миллионов солнц или, возможно, до 70 миллионов солнц. Квазар выглядит с Земли таким, каким он был в то время, когда Вселенной было всего 400 миллионов лет. Этот возраст соответствует концу космических темных веков, когда первые звезды только начинали формироваться.
Столь большую массу нельзя объяснить сценарием постепенного слияния черных дыр звездной массы. Эти черные дыры могли образоваться после взрыва первых массивных звезд во Вселенной, а затем время от времени сталкивались, формируя более массивные черные дыры. Однако на тот момент Вселенная была слишком молода, чтобы сверхмассивные черные дыры в ядрах квазаров успели образоваться.
Тем не менее вторая модель нарушает предел Эддингтона. Когда материя коллапсирует, образуя звезду или черную дыру, она также нагревается, и возникающие в результате свет и давление противодействуют гравитации. Мощный звездный ветер препятствует аккреции вещества, поэтому скорость формирования черной дыры ограничена. Чтобы обойти это ограничение, исследователи разрабатывают модели суперэддингтоновской аккреции, однако для ее подтверждения необходимы дальнейшие наблюдения.