Прошло исследование: «Джеймс Уэбб» связал маленькие точки ранней Вселенной
Астрофизики предложили объяснение природы загадочных объектов ранней Вселенной, известных как «маленькие красные точки». Они пришли к выводу, что эти компактные источники света могут представлять собой чёрные дыры, возникшие не в результате эволюции звёзд, а при прямом коллапсе массивных облаков водорода. Такой сценарий одновременно объясняет и их быстрый рост, и отсутствие рентгеновского излучения.
Телескоп «Джеймс Уэбб», изучающий самые ранние эпохи существования Вселенной, зафиксировал множество подобных объектов. Их размеры не превышают 100 парсек, однако светимость оказалась слишком высокой для столь малых структур. Первые интерпретации связывали эти источники либо с карликовыми галактиками, либо с квазарами, но ни один из вариантов не укладывался в существующие модели формирования массивных объектов — на их появление потребовались бы значительно более длительные сроки.
Проблема заключалась в том, что «маленькие красные точки» возникли всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, но их масса достигала миллионов солнечных. Стандартные механизмы роста чёрных дыр из звёздных остатков не позволяют достигнуть подобных величин столь быстро. Дополнительным парадоксом стал почти полный отсутствующий рентгеновский сигнал, что нетипично для активных чёрных дыр, активно поглощающих вещество.
В новой работе исследователи из Гарварда смоделировали процесс прямого коллапса плотного водородного облака. Их расчёты отражали динамику холодного газа и влияние излучения на окружающую среду. Итоговая модель показала формирование чрезвычайно плотной оболочки, способной поглощать жёсткое рентгеновское излучение и переизлучать его в других диапазонах. Такая завеса скрывала активный рост чёрной дыры, снижая уровень рентгеновских лучей почти до нуля.
Учёные преобразовали результаты симуляции в спектр, который мог бы увидеть телескоп с учётом большого космологического красного смещения, и сравнили его с наблюдениями объекта RUBIES-EGS 42046. Этот источник — типичный представитель «маленьких красных точек». Его спектр почти полностью совпал с моделью: отличия не превысили 10%. Был воспроизведён характерный V-образный профиль, отсутствие линий звездообразования и присутствие тяжёлых элементов.
Итоги исследования указывают, что такие компактные и яркие объекты могут быть скрытыми чёрными дырами прямого коллапса, окружёнными плотной газовой оболочкой. Работа опубликована в базе препринтов arXiv и направлена в журнал Nature на рецензирование.
Рекомендуем также:
Есть жалобы? Канал для добрых казанцев, которых вывели из себя. Делитеcь тем, что вас разозлило: Злой Казанец
