... Эти компактные красные объекты представляют большой интерес для астрофизиков. Их необычные световые характеристики не соответствуют традиционным образцам. Недавнее исследование выдвинуло интересную гипотезу: LRD могут быть молодыми сверхмассивными черными дырами, которые достигли космической зрелости слишком рано и поэтому имеют огромные размеры.
С момента ввода в эксплуатацию 25 декабря 2021 года космический телескоп Джеймса Уэбба уже внес свой вклад в углубление наших знаний о Вселенной. Его наблюдательность раздвинула границы видимого, открыв ранее неизвестные области в истории Вселенной.
Одним из его важнейших открытий стало обнаружение древнейших известных на сегодняшний день галактик, которые образовались всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Например, галактика JadeS-GS-z13-1, обнаруженная миссией JADES, образовалась всего через 330 миллионов лет после рождения Вселенной, что позволяет предположить, что фаза реионизации произошла гораздо раньше, чем предсказывают модели.
Космический телескоп Джеймса Уэбба также обнаружил существование гигантских галактик возрастом более 12,8 миллиардов лет, известных как «красные монстры», масса каждой из которых достигает 100 миллиардов солнечных масс. Эти результаты бросают вызов традиционным теориям звездообразования. Недавно телескоп впервые обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты.
Благодаря своей беспрецедентной мощности космический телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал свет от галактик, образовавшихся всего через 200 миллионов лет после Большого взрыва (около 13,5 миллиардов лет назад). Эти изображения помогают нам глубже понять древнейшую структуру Вселенной.
Кроме того, телескоп обнаружил загадочные объекты возрастом более 12 миллиардов лет, которые появились в первые дни существования Вселенной. Эти ранее неизвестные структуры противоречат современным теориям образования галактик. Они обладают характерной яркостью в красном диапазоне длин волн, за что получили прозвище «маленькие красные точки» (сокращенно ЛКТ).
Их существование кажется несовместимым с нормальными астрофизическими процессами.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
В то время как звезды претерпевают эволюцию цвета от синего к красному на протяжении миллиардов лет, эти объекты приобрели красный оттенок почти сразу после своего образования — примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва.Спектры этих объектов существенно расширены из-за эффекта Доплера, что свидетельствует о том, что газ движется со скоростью, превышающей 1000 километров в секунду. Такая орбитальная скорость указывает на наличие в ее центре сверхмассивной черной дыры, активно поглощающей окружающее вещество.
По мнению исследователей, эти LRD могут соответствовать новой форме активных галактических ядер (AGN) — областей космоса, где газ, притягиваемый черными дырами, выделяет большое количество энергии. Но в отличие от классических активных ядер галактик, дальнее излучение D практически не испускает рентгеновских лучей или радиоволн. Даже в инфракрасном диапазоне их энергетическая сигнатура вызывает недоумение: она выглядит плоской и нетипичной.
Спектроскопическое исследование для разгадки природы LRD
«Их природа все еще является предметом споров, но мы считаем, что источником их энергии являются либо сверхмассивные черные дыры, либо интенсивная активность звездообразования», — написали исследователи во главе с профессором Дарой Джафаром Уотсоном из Копенгагенского университета в исследовании, ранее опубликованном на платформе . Они добавили: «Они демонстрируют весьма необычные признаки сверхмассивных черных дыр, в частности, очень слабое радио- и рентгеновское излучение.
Чтобы пролить свет на природу этих необычных объектов, Уотсон и его коллеги изучили 12 LRD с помощью спектрографа высокого разрешения космического телескопа Джеймса Уэбба, а затем сравнили наблюдения с теоретическими моделями образования сверхмассивных черных дыр.
Они обнаружили, что объекты были окружены облаком сильно ионизированного газа. Эта оболочка свободных электронов поглощает большую часть рентгеновских лучей и радиоволн, что объясняет, почему они отсутствуют в наблюдениях. Однако если облако достаточно плотное, чтобы блокировать это излучение, это означает, что черная дыра, которую оно покрывает, должна генерировать много энергии, чтобы заставить LRD так ярко светить в инфракрасном и красном свете.
Растущие черные дыры?
Исследователи полагают, что скорость, с которой черная дыра в центре LRD аккрецирует материю, близка к пределу Эддингтона — порогу, выше которого давление испускаемого излучения будет уравновешено гравитацией черной дыры. За пределами этого предела высвобождаемая энергия вытолкнет вещество, прежде чем оно успеет поглотиться.
Исследования показывают, что их масса составляет от 10 000 до 1 миллиона солнечных масс, что намного меньше массы типичных сверхмассивных черных дыр. Следовательно, эти LRD могут представлять собой ранние стадии развития таких объектов.
Новое недостающее звено в эволюции сверхмассивных черных дыр?
На основании этих наблюдений ученые полагают, что сверхмассивные черные дыры представляют собой переходную стадию в происхождении сверхмассивных черных дыр. По мере своего роста они постепенно рассеивают окружающее их облако ионизированного газа. По завершении этой стадии они становятся классическими активными ядрами галактик, видимыми в нескольких областях электромагнитного спектра.
Эта гипотеза также могла бы объяснить, почему в более поздней Вселенной не было обнаружено аналогов ЛРД: эти объекты давно превратились в полностью сформированные галактики, оставив мало следов своего яркого прошлого.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.