Червоні точки на знімках «Джеймса Вебба» виявилися оточеними світним газом чорними дірами

«Маленькі червоні точки» на знімках раннього Всесвіту, зроблених космічним телескопом «Джеймс Вебб», виявилися надмасивними чорними дірами, оточеними здатним світитися шаром газу, який нагадує зовнішню оболонку зір. Швидке поглинання цього газу чорними дірами нагріває його, через що навколо чорної діри утворюється світний диск, який і фіксує «Джеймс Вебб». Дослідження «маленьких червоних точок» допоможе зрозуміти, як у ранньому Всесвіті формувалися надмасивні чорні діри та як вони вплинули на формування галактик навколо них. Статтю про це відкриття опублікували на сайті препринтів arXiv.

«Маленькі червоні точки» на знімках «Джеймса Вебба». Baggen et al., 2024

Що «маленькі червоні точки» розповіли про природу чорних дір?

Хоча існують різні пояснення того, як надмасивні чорні діри швидко накопичили велику кількість матерії у ранньому Всесвіті, досі науковцям не вдавалося прямо спостерігати процеси, які б підтвердили такі гіпотези. Тому вони досліджували об’єкт, який утворився за 660 мільйонів років після Великого Вибуху, тобто на самому початку Всесвіту. Цей об’єкт є однією з «маленьких червоних точок», які «Джеймс Вебб» фіксував лише у ранньому Всесвіті та природа яких була досі невідомою.

Проаналізувавши спектр випромінювання від «маленької червоної точки», науковці з’ясували, що, найімовірніше, це чорна діра, оточена шаром газу шириною більшою за орбіту Плутона та масою в мільйон разів більшою за сонячну. Як вважають дослідники, цей об’єкт утворився в процесі надкритичної акреції, коли завдяки гравітаційній енергії чорної діри та темпам поглинання газу випромінюється набагато більше світла, ніж можливо у звичайних зорях.

Іншою пропонованою гіпотезою походження «маленьких червоних точок» є розташування великої кількості зірок у компактній ділянці простору. Утім науковці зазначають, що для цього довелося б помістити 10 мільярдів сонцеподібних зір у ділянку розміром 100 світлових років, де вони просто зіткнулися б одна з одною. Надалі гіпотезу про диск із газу довкола чорної діри перевірятимуть за допомогою «Джеймса Вебба» — якщо телескоп не знайде ліній випромінювання вуглецю в спектрі «маленьких червоних точок», то це свідчитиме на користь саме чорних дір, а не зірок.

• «Маленькі червоні точки» — не єдині об’єкти, за якими можуть ховатися чорні діри. За оцінками науковців, прихованих за пиловими хмарами надмасивних чорних дір поблизу нашої Галактики може бути вдвічі більше за попередні підрахунки.