«Уэбб» нашел в ранней Вселенной сотни Маленьких красных точек — до сих пор непонятно, что это
Астрономы, исследующие дальние уголки Вселенной при помощи самого мощного телескопа «Джеймс Уэбб», обнаружили очень странный класс галактик. Эти галактики назвали Маленькими красными точками, они очень красные и компактные, существуют только в течение примерно первого миллиарда лет космической истории. Маленькие красные точки озадачивают ученых: это либо массивные тяжелые галактики, либо более скромные по размеру, но содержащие в своем центре сверхмассивные черные дыры. Однако одно известно точно: типичный размер Маленькой красной точки составляет лишь 2% радиуса Млечного Пути. Некоторые из них даже меньше.
Чтобы оценить физические свойства далеких галактик, например, количество звезд в них, астрономы анализируют свет, который получают телескопы. Свет, достигающий наших телескопов, варьируется от длинных радиоволн до энергичных гамма-лучей. Астрономы разбивают свет на разные частоты и визуализируют их с помощью спектра. Иногда спектр содержит эмиссионные линии — диапазоны частот, где наблюдается более интенсивное излучение, это, а также, наличие рентгеновского излучения, может указать на присутствие черной дыры.
Маленькие красные точки выглядят разными астрофизическими объектами в зависимости от метода их изучения. Полученные астрономами данные об их спектрах и эмиссионных линиях привели к двум противоположным версиям объяснения их природы.
Согласно первой гипотезе, Маленькие красные точки содержат огромное количество звезд — до 100 миллиардов. Это примерно столько же, как в Млечном пути, хотя он существенно больше по размеру. То есть «плотность населения» там зашкаливающая. Возможно, это самые плотные звездные среды во всей Вселенной. Но некоторые астрономы не уверены, может ли такое физически существовать — к такому выводу пришло опубликованное недавно в Research Notes of the AAS препринтное (не прошедшее рецензирование) исследование.
Вторая гипотеза — черные дыры. Большинство Маленьких красных точек явно демонстрирует признаки наличия сверхмассивной черной дыры в их центре. Обычно масса черных дыр составляет около 0,1% от массы звезд в галактике. Но некоторые из Маленьких красных точек, похоже, содержат черные дыры, почти столь же массивные, как вся остальная галактика. Есть и еще одна загвоздка. В отличие от обычных черных дыр, предположительно содержащиеся в Маленьких красных точках, не демонстрируют никаких признаков рентгеновского излучения.
Долгое время в науке считалось, что сверхмассивные черные дыры образуются после взрывов больших звезд, наращивая затем массу, сливаясь с другими черными дырами и поглощая окружающую материю (газ, звезды и пр.). Однако телескоп Джеймс Уэбб обнаружил в ранней Вселенной очень много достаточно зрелых галактик. Галактики образуются вокруг сверхмассивных черных дыр, но за такое короткое время после рождения Вселенной настолько массивные, чтобы собрать вокруг себя такие галактики, черные дыры сформироваться не должны были успеть. Над этой загадкой сейчас бьются астрономы и астрофизики. Одно из решений — «первичные» черные дыры, которые родились не после взрывов закончивших свою жизнь звезд, а прямо из газа, наполнявшего юную Вселенную: вроде того, как образуются звезды, но плотность «сгустка» материи должна оказаться сразу огромной. У этой гипотезы есть как сторонники и противники.
«Факт того, что черные дыры слишком велики, может не быть проблемой для нашего понимания Вселенной, а, напротив, лучшим указателем на то, что первые черные дыры образовались раньше галактик в результате прямого коллапса. В теории, если первые черные дыры имели очень большую массу — около 100 000 раз больше массы Солнца, то их отношение массы к массе молодой галактики могло бы оставаться высоким на долгое время после формирования», — пишет в Сonversation один из авторов исследования, астрофизик из Смитсоновского института Фабио Пачуччи.
