Астрономы предложили новое объяснение загадочным красным точкам, обнаруженным космическим телескопом Джеймса Уэбба — это могут быть сверхмассивные черные дыры, окруженные плотными газовыми оболочками. Открытие бросает вызов существующим представлениям о ранней Вселенной.
Неожиданная находка в глубоком космосе
Летом 2022 года, менее чем через месяц после начала работы телескопа Джеймса Уэбба, астрономы обнаружили нечто удивительное: крошечные красные точки, разбросанные по всему небу. Благодаря исключительной чувствительности JWST эти очень компактные и глубоко красные объекты четко выделялись, и их оказалось довольно много.
Телескоп обнаружил то, что выглядело как совершенно новая популяция небесных объектов, которые Хаббл никогда не фиксировал. В астрономии термин «очень красный» означает, что объект излучает большую часть своего света на более длинных волнах. Эти небольшие красные источники излучают в основном в среднем инфракрасном диапазоне за пределами 10 миллионных долей метра — диапазоне, который Хаббл не может наблюдать, но JWST был специально создан для его обнаружения.
Загадка молодых галактик
Последующие наблюдения показали, что эти объекты необычайно далеки. Даже ближайшие примеры находились так далеко, что их свету потребовалось 12 миллиардов лет, чтобы достичь Земли. Поскольку астрономы всегда наблюдают Вселенную такой, какой она была в момент излучения света, наблюдение столь древнего света означает, что мы заглядываем в прошлое — во времена всего около 1,8 миллиарда лет после Большого взрыва.
Интерпретация изображений телескопа требует физической модели объекта, который, как вы считаете, вы наблюдаете. Когда астрономы идентифицируют что-то как звезду, этот вывод подкреплен детальными моделями, объясняющими, как работают звезды: огромная сфера плазмы, удерживаемая вместе гравитацией и питаемая ядерным синтезом в ее ядре.
Маленькие красные точки не напоминали ни одну знакомую категорию достаточно хорошо, чтобы аккуратно вписаться в стандартные объяснения, поэтому исследователи начали рассматривать более необычные возможности. Одна из первоначальных идей была сама по себе драматичной: маленькие красные точки могут быть чрезвычайно плотными, закутанными в пыль галактиками, заполненными огромным количеством звезд.
Чтобы понять контраст, рассмотрим нашу локальную космическую среду. Если поместить нашу Солнечную систему внутрь куба со стороной в один световой год, весь этот объем будет содержать только Солнце. В гипотетических галактиках, предложенных для объяснения маленьких красных точек, куб того же размера будет содержать несколько сотен тысяч звезд.
Вот это действительно космический монстр — объект, который бросает вызов всем нашим представлениям о том, как формировались галактики в ранней Вселенной. Если эта гипотеза подтвердится, нам придется переписывать учебники по космологии. Интересно, сколько еще сюрпризов скрывает JWST за своими инфракрасными сенсорами.
В нашей родной галактике Млечный Путь единственная область с такой плотностью звезд — это центральное ядро, но оно содержит лишь около одной тысячной звезд, необходимых в моделях маленьких красных точек. Огромное количество задействованных звезд — до сотен миллиардов солнечных масс менее чем через миллиард лет после Большого взрыва — подняло серьезные вопросы об основном понимании астрономами эволюции галактик: можем ли мы вообще объяснить, как эти галактики произвели так много звезд так быстро?
Соавтор исследования Бинцзе Ван из Университета Пенсильвании объясняет: «Ночное небо такой галактики было бы ослепительно ярким. Если эта интерпретация подтвердится, это будет означать, что звезды формировались через экстраординарные процессы, которые никогда ранее не наблюдались».
Новая космическая загадка
Альтернативная гипотеза предполагает, что эти красные точки могут представлять собой ранее неизвестный тип активных галактических ядер — сверхмассивные черные дыры в процессе поглощения материи, окруженные плотными газовыми оболочками. Такая конфигурация могла бы объяснить как компактность объектов, так и их необычный красный цвет.
Открытие подчеркивает революционный характер данных, которые предоставляет JWST. Телескоп не просто улучшает наши существующие знания — он открывает совершенно новые классы объектов, которые ставят под сомнение фундаментальные предположения о ранней Вселенной и процессах формирования галактик.
По материалам SciTechDaily