1187
Нове дослідження з використанням космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) разом із даними Габбла та рентгенівської обсерваторії Чандра пропонує пояснення загадкових «малих червоних цяток» на ранніх зображеннях Всесвіту. За результатами роботи, ці об’єкти можуть не зникати з часом, а просто виглядати інакше, коли ми спостерігаємо їх на різних етапах космічної історії, повідомляє Live Science.
Від початку наукових спостережень JWST у 2022 році астрономів збентежили крихітні яскраві плями на найглибших інфрачервоних знімках раннього Всесвіту. Ці компактні об’єкти мають насичений червоний колір, особливо яскраво світяться в інфрачервоному діапазоні та масово з’являються приблизно через 600 мільйонів років після Великого вибуху, а менш ніж через мільярд років наче зникають.
Н незвички вигляд цих об’єктів, які отримали назву «little red dots» (LRDs, «малі червоні цятки»), змусив учених замислитися: чи спостерігають вони абсолютно новий тип галактик, чи щось ще екзотичніше. Однак свіжі спостереження натякають, що LRDs можуть бути звичайнішими, ніж здавалося, і не зникають, а лише «маскуються» серед інших галактик.
Галактика Saguaro як модель «червоної цятки»
Щоб розібратися з природою LRDs, дослідники спрямували JWST на відносно близьку галактику WISEA J123635.56+621424.2 у сузір’ї Великої Ведмедиці, яку прозвали Saguaro. Її спіральні рукави нагадують силует кактуса саґуаро з пустелі Сонора, що приносить червоні плоди. Галактика розташована приблизно за 10 мільярдів світлових років і існувала близько через 3,3 мільярда років після Великого вибуху — значно пізніше, ніж перші LRDs.
Попри це, у центрі Saguaro розташоване компактне червонувате ядро, яке за своїми властивостями майже повністю збігається з «малими червоними цятками»: воно дуже яскраве в інфрачервоному діапазоні, компактне та має незвично слабке рентгенівське випромінювання. Важлива відмінність у тому, що Saguaro достатньо «близька», аби JWST міг добре розгледіти і її спіральні рукави, і центральне ядро окремо.
Метою вчених було не стільки описати Saguaro сьогодні, скільки уявити, як ця галактика виглядала б, якби знаходилася на набагато більших відстанях — там, де JWST бачить ранній Всесвіт і ті самі «червоні цятки».
Комп’ютерне «віддалення» в глибокий космос
Дослідники використали комп’ютерне моделювання, щоб «перемістити» Saguaro на відстані, які відповідають епосі раннього Всесвіту. У процесі такого віртуального віддалення слабше світло спіральних рукавів поступово зникало в темряві, поки від усієї галактики на зображенні не лишилася тільки крихітна яскрава червона крапка.
Ця крапка виявилася майже не відрізнною від LRDs, що засмічують найвіддаленіші «глибокі поля» JWST. Іншими словами, якщо розглядати Saguaro з дуже великих відстаней, вона виглядала б як типова «мала червона цятка».
Такий результат свідчить, що в багатьох випадках LRDs можуть бути звичайними галактиками, розташованими настільки далеко, що навіть надзвичайна чутливість JWST не дозволяє побачити їхні диски та рукави. Видимими лишаються лише дуже яскраві, активні центри.
Коротка фаза росту надмасивних чорних дір
З огляду на нові дані, «малі червоні цятки» навряд чи представляють собою цілковито новий клас космічних об’єктів. Натомість вони можуть бути короткотривалою фазою в еволюції галактик, пов’язаною зі швидким ростом їхніх центральних надмасивних чорних дір у юності Всесвіту.
Для такого тлумачення важливо, що ядро Saguaro схоже на LRD не лише за кольором і компактністю, а й за слабким рентгенівським випромінюванням. Це вказує на особливий режим активності чорної діри, відмінний від класичних яскравих квазарів, але все ж пов’язаний з інтенсивним поглинанням матерії.
Щоб перевірити гіпотезу, астрономи тепер шукають інші відносно близькі галактики, подібні до Saguaro, і планують досліджувати, чи повторюється той самий «ефект віддалення». Якщо знайти цілу вибірку таких об’єктів, можна буде створити каталог аналогів LRDs у ближчому Всесвіті.
Цей підхід має допомогти краще зрозуміти, як галактики та їхні центральні чорні діри впливали одна на одну й еволюціонували разом протягом космічної історії — від перших мільярдів років після Великого вибуху до більш пізніх епох.
Телескоп Джеймса Вебба пояснив природу «малих червоних цяток» з’явилася спочатку на Цікавості.
