В центре почти каждой галактики есть сверхмассивная чёрная дыра. Однако роль этих объектов в истории Вселенной до сих пор не ясна. Что появилось раньше? Чёрные дыры способствовали образованию галактик или ранние галактики стимулировали рост чёрных дыр? Недавнее исследование позволяет предположить, что эти два явления развивались параллельно.
Непросто наблюдать сложную динамику чёрных дыр и галактик в раннем космосе, но один из способов их изучения — сравнить массу галактической чёрной дыры с массой всех звёзд в её галактике. Это можно выразить в виде отношения MBH / M*, чтобы увидеть, как оно меняется со временем. Это означает измерение данного соотношения при всё большем красном смещении, поскольку чем больше красное смещение, тем моложе галактика.
Для этого исследования команда изучила 61 галактику с активными галактическими ядрами (АГЯ), выявленными с помощью рентгеновских наблюдений. Светимость АГЯ даёт нам представление о массе чёрной дыры. Затем они изучили результаты наблюдений Уэбба за этими галактиками из обзоров COSMOS-Web и PRIMER. Благодаря этому астрономы смогли оценить инфракрасную светимость галактик, что позволило определить их общую звёздную массу.
Наблюдаемые галактики имеют красные смещения от z = 0,7 до z = 2,5, что означает, что галактики видны такими, какими они были 6-11 миллиардов лет назад. Учёные обнаружили, что галактики и их чёрные дыры растут рука об руку. По мере увеличения массы галактики увеличивается и масса чёрной дыры. Взаимосвязь приблизительно линейна, хотя на больших красных смещениях соотношение немного больше в пользу чёрной дыры. Для математиков команда обнаружила, что соотношение меняется как MBH / M* = (1 + z)0,37. Это означает, что чёрные дыры растут немного медленнее, чем галактики.
