584
James Webb Space Telescope зафіксував у ранньому Всесвіті об’єкт, який виглядає майже як гігантська зоря, але фізично не може бути звичайною зорею: його енергетичний вихід приблизно у 100 мільярдів разів перевищує те, що здатна забезпечити зоряна термоядерна реакція. Команда MIT пропонує нову інтерпретацію — чорну діру, приховану всередині надзвичайно великої та щільної оболонки з водню.
Об’єкт знаходиться так далеко, що Webb бачить його у час, коли після Великого вибуху минуло лише кількасот мільйонів років. Він належить до групи загадкових джерел, які астрономи називають little red dots — маленькими червоними точками.
Ці джерела регулярно з’являються на глибоких знімках Webb і майже зникають у сучаснішому Всесвіті. Їхня природа стала одним із головних питань перших років роботи телескопа.
Команда MIT спочатку не шукала новий клас об’єктів. Дослідники працювали в межах огляду Mirage or Miracle, намагаючись встановити, чи надзвичайно яскраві об’єкти на дуже великих червоних зміщеннях справді є неймовірно масивними ранніми галактиками.
Найглибший Balmer break, який бачили астрономи
Новий червоний об’єкт мав дуже незвичайний спектр. Його світло різко падало нижче певних довжин хвиль — це так званий Balmer break, пов’язаний із тим, як водень поглинає випромінювання.
У звичайних зоряних популяціях такий розрив є відомим явищем, але в цьому випадку він був рекордно сильним. Одночасно спектр майже не показував металів: домінували водень і гелій.
Спочатку червоний колір можна було б пояснити пилом. Але моделювання показало, що настільки червоний спектр можна створити й без пилу, якщо світло проходить через надзвичайно щільну водневу оболонку.
Така оболонка вже більше нагадує атмосферу величезної зорі, ніж звичайну міжзоряну хмару. Проте залишається проблема енергії: термоядерний синтез не здатний забезпечити спостережувану яскравість.
У центрі може бути чорна діра масою близько 100 тисяч Сонць
Коли команда додала до моделі активно акретуючу чорну діру, картина стала значно краще відповідати даним Webb. Найкраща модель передбачає центральний об’єкт приблизно у 100 тисяч сонячних мас.
Навколо нього може розташовуватися щільна оболонка водню розміром порядку Сонячної системи. Чорна діра забезпечує величезну енергію, а оболонка змінює спектр так, що весь комплекс зовні нагадує незвичайну зорю.
Якщо ця інтерпретація правильна, «зорі чорних дір» можуть допомогти розв’язати іншу проблему: як у ранньому Всесвіті так швидко з’явилися дуже масивні чорні діри. Подібні об’єкти могли бути одним із проміжних етапів їхнього росту.
Поки це модель, а не остаточно підтверджений новий клас небесних тіл. Але вона одночасно пояснює кілька дивних характеристик little red dots і дає конкретні передбачення для майбутніх спостережень JWST.
Джерело: ScienceDaily / MIT
