Когда телескоп Джеймса Уэбба заглянул в самое раннее прошлое космоса, он обнаружил сотни странных компактных объектов, излучающих свет в красном диапазоне. Эти «маленькие красные точки» сразу озадачили астрономов: они были слишком плотными для галактик, но не испускали характерного для черных дыр излучения. Исследователи даже прозвали их «разрушителями Вселенной», поскольку они противоречили всем представлениям о ранней Вселенной.
Астрономы раскрыли тайну «маленьких красных точек» в ранней Вселенной
Ученые из Института астрономии Общества Макса Планка в Гейдельберге и других исследовательских центров определили природу сотен таинственных «маленьких красных точек», которые телескоп Джеймса Уэбба обнаружил в ранней Вселенной в 2022 году. Эти объекты оказались гибридом черной дыры и звезды — совершенно новым типом небесных тел.
Иллюстрация. Звезда с черной дырой — объяснение, которое предпочитают многие астрономы для маленьких красных точек. MPIA/HdA/T. Müller/A. de Graaff (CC-BY-4.0)
Квазары — это сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, которые активно поглощают окружающее вещество. При падении материи на черную дыру выделяется колоссальное количество энергии, делая квазары ярчайшими объектами во Вселенной — они могут светить в тысячи раз интенсивнее целой галактики. Открытие связи между красными точками и квазарами помогает понять эволюцию галактик: возможно, эти компактные гибриды черной дыры и звезды со временем превращаются в гигантские квазары, формируя центры будущих галактик.
Что такое маленькие красные точки
Маленькие красные точки, которая увидел Джеймс Уэбб.
Теперь ученые пришли к выводу, что эти точки представляют собой активную черную дыру, окутанную коконом горячего плотного газа — подобно атмосфере звезды — который светится от нагрева. Обычные черные дыры так не светятся. Ключевым доказательством стал объект под названием Cliff («Утес»), чей спектр излучения демонстрирует резкий скачок от ультрафиолета к менее энергичным волнам. «Этот резкий переход невозможен для обычных галактик», — говорит Анна де Грааф, соавтор исследования, опубликованного в журнале Astronomy and Astrophysics. — «Черные дыры в близкой Вселенной тоже так не выглядят».
Иллюстрация по снимкам Джеймса Уэбба. Маленькие красные точки на заре Вселенной.
За три года после открытия на сервере препринтов arXiv появилось около 200 работ об этих объектах. Недавние исследования показывают, что красные точки существуют не только в ранней Вселенной — их нашли всего в миллиарде световых лет от Земли. Некоторые могут эволюционировать в квазары, самые яркие объекты во Вселенной. Один объект находился в окружении восьми галактик и массивного гало темной материи, характерного для квазаров.