Черные дыры внутри звезд: объяснены странные объекты ранней Вселенной
Некоторые из самых ранних светящихся объектов во Вселенной, наблюдаемые телескопами, ставят ученых в тупик. Новое исследование предлагает радикальное объяснение: загадочные «маленькие красные точки» могут быть не галактиками, а сверхмассивными черными дырами, скрытыми в гигантских газовых коконах.
Парадокс древней «зрелости»
Проблема заключается в странном сигнале под названием Бальмеровский скачок — характерном «провале» в ультрафиолетовой части спектра, который возникает, когда водород поглощает свет определенных длин волн. Этот сигнал обычно исходит от зрелых галактик, где короткоживущие горячие голубые гиганты уже выгорели, и основным источником света стали более холодные звезды типа A.
Однако телескопы видят этот признак «зрелости» в объектах, возникших всего через 600 млн лет после Большого взрыва. Согласно современным моделям, у галактик в ту эпоху просто не было времени, чтобы повзрослеть и обзавестись таким звездным «населением». Это все равно что найти следы развитой цивилизации в каменном веке.
«Утес» — аномалия среди аномалий
Объект по прозвищу «Утес» (The Cliff) стал кульминацией этой загадки. Его свет шел до нас 11,9 млрд лет, а его Бальмеровский скачок — самый мощный из всех известных «маленьких красных точек. Ученые заметили, что спектр «Утеса» больше напоминает свет от одного мощного источника, а не от миллиардов отдельных звезд в галактике.
«Экстремальные свойства «Утеса» заставили нас вернуться к чертежной доске и придумать совершенно новые модели», — признается астрофизик Анна де Грааф из Института астрономии Макса Планка.
Наблюдение навело команду на мысль о модели «звезды-черной дыры». Представьте себе звезду, но вместо ядра, где идут термоядерные реакции, в ее центре находится активно поглощающая вещество сверхмассивная черная дыра. Эта черная дыра окружена раскаленным аккреционным диском, который испускает огромное количество энергии.
Вся эта конструкция заключена в гигантское, невероятно плотное облако водородного газа, которое играет роль «атмосферы». Эта газовая оболочка поглощает и переизлучает свет, создавая тот самый мощный Бальмеров разрыв. По сути, это мини-квазар, который со стороны выглядит как одна невероятно яркая и странная звезда.
Гипотеза работает
Когда исследователи провели математическое моделирование, оказалось, что их гипотеза блестяще объясняет наблюдения. Смоделированный спектр «звезды-черной дыры» почти идеально совпал со спектром «Утеса».
Открытие объясняет, что по крайней мере некоторые из таинственных красных точек в ранней Вселенной — не галактики, а эти экзотические объекты. Подобное объяснение позволяет решить парадокс «слишком взрослых» галактик, не пересматривая фундаментальные принципы космологии. Пока это лишь убедительная теория, и впереди — годы проверок.
