С момента начала научной работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономов интриговали загадочные красные точки, появляющиеся на его снимках далекой Вселенной. Теперь ученые из Копенгагенского университета выяснили, что представляют собой эти объекты, обнаружив экстремальную космическую активность, скрытую внутри плотных облаков ионизированного газа.
Когда «Джеймс Уэбб» в 2021 году передал на Землю первые изображения, исследователи сразу заметили нечто неожиданное. Среди звезд и галактик были разбросаны необъяснимые маленькие красные точки света, которые не вписывались в существующие модели ранней Вселенной. Эти объекты, получившие прозвище «маленькие красные точки», появляются в период, когда возраст Вселенной составлял всего несколько сотен миллионов лет, и, кажется, исчезают из поля зрения примерно через миллиард лет. Их кратковременное появление поставило перед наукой серьезный вопрос – что же это за светящиеся красные источники?
Одна из ранних гипотез предполагала, что это массивные галактики, достаточно яркие, чтобы их можно было зафиксировать сквозь 13 миллиардов лет космической истории. Однако такое объяснение противоречило современным представлениям о формировании галактик. Столь крупные структуры просто не должны были существовать так скоро после Большого взрыва, поскольку для их развития требуется гораздо больше времени.
После двух лет анализа данных телескопа «Уэбб» исследователи из Центра «Космический рассвет» при Институте Нильса Бора пришли к иному выводу. Красные точки – это молодые и активные черные дыры. «Маленькие красные точки – это молодые черные дыры, в сотни раз менее массивные, чем считалось ранее, окутанные коконом из газа, который они поглощают для роста, – объясняет профессор Дарах Уотсон, один из ведущих авторов исследования. – Этот процесс генерирует огромное количество тепла, которое просвечивает сквозь кокон. Именно это излучение и придает объектам их уникальный красный цвет».
Астрономы называют черные дыры «неряшливыми едоками». Когда газ устремляется к черной дыре, он закручивается в диск и сжимается настолько плотно, что нагревается до миллионов градусов и начинает ярко светиться. Однако лишь небольшая часть этого вещества поглощается самой дырой. Большая его часть выбрасывается обратно мощными потоками из-за интенсивного излучения и вращения. Этот процесс выделяет больше энергии, чем почти любое другое известное явление во Вселенной.
Новые данные помогают решить одну из главных загадок космологии – как сверхмассивные черные дыры, подобные той, что находится в центре нашей галактики Млечный Путь, смогли так быстро вырасти в ранней Вселенной. Некоторые из них уже через 700 миллионов лет после Большого взрыва достигали массы в миллиарды раз больше массы Солнца. Обнаружение «маленьких красных точек» заполняет недостающую главу в истории космической эволюции. «Мы застали молодые черные дыры в середине их скачка роста – на стадии, которую мы никогда раньше не наблюдали, – заключает Уотсон. – Плотный газовый кокон вокруг них обеспечивает топливо, необходимое для очень быстрого роста».
