Астрономы обнаружили уникальный объект MoM-BH*-1 во время поиска древнейших галактик. На снимках телескопа Джеймс Уэбб ярко-красная точка выделялась невероятной светимостью и глубоким спектральным разрывом Бальмера. Обычно подобный признак указывает на плотную атмосферу из водорода и гелия, характерную для звезд.
Астрономы открыли совершенно новый тип астрофизического объекта: звезду-черную дыру
Ученые из Массачусетского технологического института и их коллеги с помощью телескопа Джеймс Уэбб обнаружили в ранней Вселенной гигантский объект нового типа — «звезду-черную дыру». Необычное небесное тело размером с Солнечную систему излучает в сто миллиардов раз больше энергии, чем любая известная звезда. Открытие может объяснить природу загадочных красных точек, встречающихся на снимках раннего космоса.
Астрономы обнаружили «звезду-черную дыру» — чрезвычайно яркое красное пятно в ранней Вселенной, которое, по всей видимости, представляет собой новый тип астрофизического объекта. Jose-Luis Olivares, MIT
Телескоп Джеймс Уэбб запущен в космос в декабре 2021 года и работает в инфракрасном диапазоне на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли. Его главное зеркало диаметром 6,5 метров позволяет заглядывать в самые отдаленные уголки Вселенной и наблюдать объекты, образовавшиеся всего через несколько сот миллионов лет после Большого взрыва, когда свет первых звезд только начинал пробивать космическую тьму.
Звезды (слева) можно представить себе как плотный газовый шар, энергия которого обеспечивается ядерным синтезом в их центрах. Черные дыры (в центре) обычно растут за счет поглощения вещества через аккреционный диск, имеющий форму блина. Звезды-черные дыры (справа) представляют собой новый тип объектов — зарождающиеся черные дыры, окутанные плотным газом, благодаря чему они фактически излучают свет, как звезды. Аккрецирующая черная дыра, выступая в качестве источника энергии, играет роль ядерного синтеза, а плотный окружающий газ действует аналогично псевдофотосфере. Jose-Luis Olivares, MIT
Но объект казался слишком ярким, а следы тяжелых элементов и пыли в его свете практически отсутствовали. Термоядерный синтез просто не способен вырабатывать такое количество энергии. Единственным источником такой мощности может быть активная черная дыра. Компьютерное моделирование показало, что сочетание супермассивного ядра и водородного кокона идеально объясняет все спектральные особенности объекта. Работа опубликована в журнале Nature.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Черный гигант
На этих снимках, полученных космическим телескопом имени Джеймса Уэбба (JWST), звезда, вокруг которой обращается черная дыра, выделяется в виде маленькой красной точки. Такие маленькие красные точки чрезвычайно часто встречаются на снимках JWST.
Строение найденного объекта напоминает гигантскую звезду размером с всю нашу Солнечную систему. В ее центре находится черная дыра, масса которой превышает массу Солнца примерно в сто тысяч раз. Именно вещество, падающее на черную дыру, дает колоссальную энергии, которая затем проходит через плотную водородную оболочку и рассеивается в пространстве.
Соавтор исследования Роберт Симко так описал результаты моделирования водородного кокона: «Мы задались вопросом: можно ли получить нечто настолько красное, используя только водород, без какой-либо пыли? К нашему удивлению, оказалось, что это возможно, если у вас есть чрезвычайно плотный экран из водорода — настолько плотный, что он больше похож на поверхность огромной звезды, чем на разряженную межзвездную туманность».
По мнению авторов работы, этот объект стал первой подтвержденной «звездой-черной дырой» и это помогает понять природу множества других тусклых красных точек, регулярно появляющихся на снимках телескопа. Если в большинстве случаев свет хозяев-галактик затмевает структуру, то в случае MoM-BH*-1 ученые впервые смогли увидеть чистое излучение самого гибрида.
Загружаем