Загадочные Маленькие красные точки могут быть «коконами» черных дыр — открытие
С момента начала работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономов по всему миру озадачивали загадочные Маленькие красные точки на его снимках. Теперь исследователи из Копенгагенского университета предложили объяснение этому феномену.
Источниками необычного излучения, по всей вероятности, оказались молодые черные дыры, скрытые в плотных коконах ионизированного газа. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Телескоп «Джеймс Уэбб», выведенный в рабочую точку на расстоянии около 1,5 млн километров от Земли в конце 2021 года, позволил заглянуть в эпоху, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет. Именно на таких ранних этапах космической истории были обнаружены «красные точки», которые спустя примерно миллиард лет истории Вселенной, судя по наблюдениям, полностью исчезают.
Изначально предполагалось, что это массивные галактики, свет которых дошел до нас через 13 миллиардов лет. Однако такая версия плохо согласовывалась с темпами эволюции галактик после Большого взрыва. Двухлетний анализ данных, проведенный учеными из Центра «Космический рассвет» при Институте Нильса Бора (Дания), привел к другому выводу: речь идет о черных дырах на ранней стадии роста.
Масса меньше ожидаемой
По словам профессора Дараха Уотсона, одного из руководителей исследования, эти объекты представляют собой молодые черные дыры, массы которых примерно в сто раз меньше, чем предполагалось ранее.
Они окружены плотным газовым коконом, из которого активно поглощают вещество. В процессе аккреции газ сильно нагревается и начинает интенсивно излучать, а проходя через кокон, это излучение приобретает характерный красный оттенок.
Сегодня известно уже несколько сотен таких Маленьких красных точек. Хотя это одни из самых компактных черных дыр из когда-либо наблюдавшихся, их масса все равно достигает примерно 10 миллионов масс Солнца, а характерный размер — около десяти миллионов километров.
Решение старой загадки
Черные дыры растут за счет поглощения окружающего газа, однако этот процесс далек от стопроцентной эффективности. Падающее вещество формирует аккреционный диск, где разогревается до миллионов градусов и начинает ярко светиться. При этом значительная часть газа не достигает горизонта событий, а выбрасывается обратно в виде мощных потоков вдоль полюсов вращающейся черной дыры.
В центре нашей галактики, Млечный Путь, также находится сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в четыре миллиона раз превышает массу Солнца, и подобные объекты присутствуют в центрах большинства галактик. Однако происхождение и ранняя эволюция таких гигантов долгое время оставались неясными.
Новое исследование помогает закрыть этот пробел. Наблюдение молодых черных дыр в фазе активного роста показывает, как всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва во Вселенной могли сформироваться сверхмассивные черные дыры с массами в миллиард раз больше солнечной. Плотные газовые коконы, окружающие эти объекты, обеспечивали их обильным «топливом» и позволяли расти значительно быстрее, чем предполагали прежние модели.
