Космический телескоп «Джеймс Уэбб» позволил установить, что такое таинственные «маленькие красные точки», ранее замеченные в отдаленных областях космоса. Данное открытие, сделанное учеными из Копенгагенского университета, разрешило одну из первых астрономических проблем, с которыми столкнулись исследователи после запуска телескопа.
Внимание ученых привлекли необычные, небольшие и яркие красные объекты, зафиксированные телескопом «Джеймс Уэбб» летом 2022 года. Эти источники света, дошедшие до нас после путешествия в миллиарды лет, существовали в период, когда Вселенной было всего несколько миллионов лет, и прекратили свое существование примерно через миллиард лет. Природа этих объектов вызвала оживленные дискуссии в научном сообществе.
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.
По словам соавтора исследования, профессора Дараха Уотсона, масса этих черных дыр во много раз меньше, чем считалось ранее. Они окружены газовым облаком, из которого они питаются и растут. Этот процесс сопровождается выделением огромного количества тепла, а излучение, проходящее сквозь облако, окрашивает объекты в красный цвет. Уотсон подчеркнул, что для объяснения их существования больше не нужно прибегать к гипотезе о совершенно новых космических явлениях.
Начиная с конца 2021 года, астрономы идентифицировали сотни подобных объектов во всей Вселенной. Эти объекты не являются сверхмассивными черными дырами, обычно располагающимися в центрах развитых галактик; подобное объяснение представлялось затруднительным, так как оно предполагало наличие черной дыры с массой, непропорционально большой по сравнению с галактикой. Вместо этого исследователи выяснили, что эти объекты значительно меньше: их масса составляет приблизительно 10 миллионов солнечных масс, а диаметр – около 10 миллионов километров. Они скрыты в густых облаках ионизированного газа, который способствует их росту и определяет наблюдаемый ими вид.
По словам профессора Уотсона, газ, попадающий на черную дыру, формирует аккреционный диск, где он ускоряется и сжимается, нагреваясь до температур, исчисляемых миллионами градусов, и излучая яркий свет. При этом черная дыра поглощает лишь незначительное количество вещества, а основная его масса выбрасывается обратно из полюсов вращающейся черной дыры, что характеризует их как не совсем «эффективных поглотителей».
Несмотря на то, что загадка «маленьких красных точек» разрешена, черные дыры всё ещё представляют собой источник множества неразгаданных тайн. Астрономов не перестает привлекать внимание к подобным объектам, как, например, четырехмиллионная черная дыра, расположенная в центре Млечного Пути. По словам Уотсона, исследователи впервые наблюдали молодые черные дыры в период интенсивного роста. Плотная газообразная оболочка служит необходимым источником энергии для их быстрого роста. Тем не менее, это открытие порождает новые вопросы, поскольку черные дыры такого размера не должны были существовать на столь ранних этапах развития Вселенной, что стимулирует астрономов к более глубокому изучению принципов, лежащих в основе этих космических «скачков роста».