Разгадана тайна «маленьких красных точек» в ранней Вселенной

Астрономы, изучая данные с телескопа «Джеймс Уэбб», нашли объяснение загадочным «маленьким красным точкам» — это молодые сверхмассивные чёрные дыры, скрытые в плотных «коконах» из газа и пыли. Это открытие снимает противоречие о невероятно быстром росте чёрных дыр в молодой Вселенной и опубликовано в авторитетном журнале Nature.

Разгадана тайна «маленьких красных точек» в ранней Вселенной

Загадка, озадачившая астрономов с первых лет работы космического телескопа JWST, наконец получила убедительное объяснение. Таинственные «маленькие красные точки», обнаруженные в ранней Вселенной, оказались не аномалией, а сверхмассивными чёрными дырами, застигнутыми в особой, ранее не изученной фазе развития. Результаты исследования, проведённого международной группой учёных под руководством Вадима Русакова из Манчестерского университета, были опубликованы в журнале Nature.

Проблема заключалась в несоответствии данных. Наблюдения JWST указывали на присутствие в центрах ещё не сформировавшихся галактик объектов колоссальной массы — до 100% массы самой галактики-хозяина. Для сравнения, в современной нам Вселенной масса центральной чёрной дыры обычно составляет лишь около 0.1% от массы галактики. Такие тяжёлые объекты просто не успели бы вырасти за первый миллиард лет после Большого взрыва согласно устоявшимся космологическим моделям. Кроме того, эти объекты странным образом не излучали в рентгеновском и гамма-диапазонах, что характерно для активных сверхмассивных чёрных дыр.

Новая работа предлагает элегантное решение: чёрные дыры находятся в так называемой «коконной фазе». Они окружены чрезвычайно плотной оболочкой ионизированного газа, насыщенной свободными электронами. Этот «кокон» выполняет двойную функцию: он питает чёрную дыру материей почти с максимально возможной скоростью (предел Эддингтона) и одновременно служит гигантским светофильтром. Газопылевая оболочка эффективно рассеивает и поглощает высокоэнергетическое рентгеновское и гамма-излучение, делая объект «невидимым» в этих диапазонах. Более того, свободные электроны в коконе рассеивают фотоны из аккреционного диска чёрной дыры, что приводит к сильному уширению спектральных линий. Именно это и вводило астрономов в заблуждение, заставляя переоценивать массу центрального объекта в десятки и сотни раз.

Таким образом, «маленькие красные точки» — это не переросшие монстры, а обычные сверхмассивные чёрные дыры в процессе активного роста, временно укутанные в плотные пелёнки из падающей на них материи. Учёные сравнивают этот этап с фазой куколки у бабочки. Со временем, исчерпав близлежащий газ, чёрная дыра «вылупляется» из своего кокона, её излучение прорывается наружу во всём спектре, и она начинает вести себя как типичная активная галактика.

Это открытие не только решает конкретную загадку данных JWST, но и вносит важный вклад в давний космологический спор: что появилось раньше — галактики или их центральные чёрные дыры? Концепция «коконной фазы» добавляет новое измерение в эту дискуссию, показывая, что самые ранние сверхмассивные чёрные дыры могли расти с феноменальной, но обманчивой скоростью, скрытые от прямого наблюдения в своих газовых колыбелях.

Читайте также

NASA ищет способ защитить астронавтов на Луне от опасных электрических разрядов

NASA ищет способ защитить астронавтов на Луне от опасных электрических разрядов

NASA объявило о начале ядерной эры: реакторы отправят к Марсу и установят на Луне

NASA объявило о начале ядерной эры: реакторы отправят к Марсу и установят на Луне

Телескоп James Webb впервые проследил за изменением водяных облаков за пределами Солнечной системы

Телескоп James Webb впервые проследил за изменением водяных облаков за пределами Солнечной системы

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений

NASA исследует загадочную лунную яму в поисках подземной пещеры

NASA исследует загадочную лунную яму в поисках подземной пещеры

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Хватит ли воды для городов на Луне: ученые подсчитали пределы лунной колонизации

Хватит ли воды для городов на Луне: ученые подсчитали пределы лунной колонизации

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

ИИ научили восстанавливать ветхие архивы и старые газеты

ИИ научили восстанавливать ветхие архивы и старые газеты

В ТГУ создали «ферментный конструктор» для программирования вкуса еды

В ТГУ создали «ферментный конструктор» для программирования вкуса еды