Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), запущенный в конце 2021 года, продолжает открывать удивительные и загадочные объекты в дальних уголках Вселенной. Одной из самых интригующих находок стали так называемые «маленькие красные точки» (Little Red Dots, LRD) — компактные объекты с необычными световыми характеристиками, которые не вписываются в традиционные астрофизические модели. Новое исследование предлагает смелую гипотезу: эти объекты могут быть молодыми, но уже невероятно массивными черными дырами, достигшими гигантских размеров на удивление рано в истории космоса.
Революционные открытия «Джеймса Уэбба»
С момента начала работы телескоп «Джеймс Уэбб» кардинально расширил наши знания о ранней Вселенной. Его уникальная чувствительность в инфракрасном диапазоне позволила заглянуть в эпоху, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет. Среди ключевых открытий — обнаружение древнейших из известных галактик, таких как JADES-GS-z13-0, сформировавшейся всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва. Эти находки заставляют пересмотреть модели реионизации космоса. Телескоп также выявил существование «красных монстров» — гигантских галактик возрастом более 12,8 миллиардов лет, чья огромная масса бросает вызов теориям звездообразования.
Загадка маленьких красных точек
Особый интерес представляют загадочные объекты, появившиеся в первые миллиарды лет после Большого взрыва. Они выглядят как компактные источники с характерной яркостью в красной части спектра, за что и получили название «маленькие красные точки». Их существование ставит ученых в тупик, поскольку оно противоречит стандартным сценариям эволюции галактик. В то время как обычные звезды эволюционируют от синего к красному цвету миллиарды лет, эти объекты приобрели красный оттенок почти мгновенно по космическим меркам — примерно через 900 миллионов лет после рождения Вселенной.
Спектральный анализ LRD показывает значительное доплеровское уширение линий, что указывает на движение газа со скоростями, превышающими 1000 километров в секунду. Такие высокие скорости — верный признак присутствия в центре объекта сверхмассивной черной дыры, активно поглощающей окружающее вещество. Ученые предполагают, что LRD могут представлять собой новую, ранее неизвестную форму активных галактических ядер (AGN). Однако в отличие от классических AGN, они практически не излучают в рентгеновском и радиодиапазонах, а их инфракрасный спектр выглядит нетипично плоским.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
Спектроскопическое исследование для разгадки природы LRD
«Природа этих объектов все еще обсуждается, но мы считаем, что источником их энергии являются либо сверхмассивные черные дыры, либо невероятно интенсивное звездообразование», — отмечают исследователи под руководством профессора Дарьи Джафар-Уотсон из Копенгагенского университета. Они подчеркивают необычность объектов: «Они демонстрируют признаки сверхмассивных черных дыр, но с очень слабым радио- и рентгеновским излучением».
Чтобы разгадать эту тайну, команда ученых провела детальное спектроскопическое исследование 12 объектов LRD с помощью инструментов «Джеймса Уэбба». Сравнив данные с теоретическими моделями, они обнаружили, что каждый объект окружен плотным облаком сильно ионизированного газа. Эта оболочка из свободных электронов действует как щит, поглощая рентгеновские лучи и радиоволны, что и объясняет их отсутствие в наблюдениях. Однако для того чтобы объект так ярко светился в инфракрасном и красном свете сквозь это плотное облако, центральная черная дыра должна генерировать колоссальное количество энергии.
Растущие черные дыры?
Анализ показал, что скорость аккреции (поглощения материи) черных дыр в центрах LRD близка к так называемому пределу Эддингтона. Это критический порог, при котором давление излучения, испускаемого падающим веществом, уравновешивает гравитационное притяжение черной дыры. При превышении этого предела излучение может отталкивать вещество, не давая ему упасть. Оценки массы этих черных дыр варьируются от 10 тысяч до 1 миллиона масс Солнца, что значительно меньше массы зрелых сверхмассивных черных дыр в центрах современных галактик. Это говорит о том, что LRD могут представлять собой ранние, формирующиеся стадии таких объектов.
Новое недостающее звено в эволюции сверхмассивных черных дыр?
На основании этих данных ученые выдвинули гипотезу, что «маленькие красные точки» являются переходной фазой в эволюции сверхмассивных черных дыр. На этой ранней стадии черная дыра активно растет, скрытая внутри плотного кокона из ионизированного газа. По мере набора массы и рассеивания окружающего облака объект постепенно превращается в классическое активное галактическое ядро, видимое во всем электромагнитном спектре. Эта модель также объясняет, почему аналоги LRD не обнаруживаются в более поздней, современной Вселенной — они уже давно прошли эту короткую, но яркую фазу и эволюционировали в знакомые нам структуры.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.