Астрономы установили природу загадочных красных объектов в глубоком космосе
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» раскрыл истинную природу загадочных «маленьких красных точек», наблюдавшихся в глубоком космосе. Это открытие, сделанное исследователями из Копенгагенского университета, решает одну из первых астрономических загадок, возникших с начала работы телескопа.
Странные компактные красные объекты, появившиеся в поле зрения «Джеймса Уэбба» летом 2022 года, привлекли внимание ученых. Эти точки, испускавшие свет, который путешествовал миллиарды лет, существовали в эпоху, когда возраст Вселенной составлял всего несколько миллионов лет, и исчезли примерно через миллиард лет. Их суть стала предметом интенсивных научных дебатов.
Согласно новому исследованию, в журнале Nature, загадочные «маленькие красные точки» на самом деле являются молодыми черными дырами, заключенными в коконы ионизированного газа. На эту разгадку у специалистов Центра Космического Рассвета Института Нильса Бора ушло два года анализа данных. Ранее выдвигалась гипотеза, что эти объекты — массивные галактики, но столь сложные структуры не могли сформироваться так рано в космической истории.
Соавтор исследования, профессор Дарах Уотсон, пояснил, что эти черные дыры в сотни раз менее массивны, чем предполагалось изначально. Они окружены газовым коконом, который поглощают для своего роста. Этот процесс вызывает колоссальное тепло, и излучение, проходящее сквозь кокон, придает объектам характерный красный цвет. Уотсон отметил, что теперь не требуется привлекать совершенно новые типы космических событий для их объяснения.
С конца 2021 года астрономы каталогизировали сотни таких точек по всей Вселенной. Они не являются сверхмассивными черными дырами, которые находятся в центрах зрелых галактик, — такое объяснение ранее сталкивалось с трудностями, поскольку требовало нереалистично высокой массы черной дыры по сравнению с галактикой. Вместо этого команда обнаружила, что объекты на порядки меньше: их масса составляет около 10 миллионов солнечных масс, а диаметр — примерно 10 миллионов километров. Они погружены в плотные облака ионизированного газа, которые и питают их рост, и формируют наблюдаемый вид.
Профессор Уотсон объяснил, что падающий на черную дыру газ образует диск, разгоняется и сжимается, достигая температур в миллионы градусов и ярко светясь. При этом черная дыра поглощает лишь малую часть вещества, а большая его часть выбрасывается обратно из полюсов вращающегося объекта, что делает черные дыры «неаккуратными едоками».
Хотя загадка «маленьких красных точек» решена, черные дыры по-прежнему хранят много тайн. Астрономов продолжают интересовать объекты вроде четырехмиллионной черной дыры в центре Млечного Пути. Как отметил Уотсон, ученые впервые увидели молодые черные дыры в середине фазы интенсивного роста. Плотный газовый кокон обеспечивает необходимое топливо для их стремительного увеличения. Однако это открытие ставит новые вопросы, поскольку черные дыры такого размера не должны были существовать так рано в истории Вселенной, что побуждает астрономов к дальнейшему изучению механизмов этих космических «скачков роста».