2589
На інфрачервоних знімках «Джеймса Вебба» астрономи знайшли чотири пари так званих Little Red Dots — компактних дуже червоних об’єктів, які існували приблизно 12,5–12,8 мільярда років тому. В кожній парі компоненти розділені лише кількома тисячами світлових років. Якщо Little Red Dots справді є активно зростаючими чорними дірами, такі подвійні системи можуть бути прямим свідченням того, що злиття галактик і чорних дір відігравали важливу роль у надзвичайно швидкому рості надмасивних чорних дір раннього Всесвіту.
Little Red Dots стали однією з несподіваних знахідок JWST. Це дуже компактні джерела, які виглядають червоними на інфрачервоних зображеннях і масово з’являються в перші мільярди років космічної історії.
Їхня природа досі остаточно не встановлена. Одна з провідних інтерпретацій полягає в тому, що всередині розташовані активно акретуючі чорні діри, оточені щільним газом і пилом. Інша можливість — надзвичайно компактні зоряні системи зі складним спектром.
У новій роботі команда проаналізувала зображення COSMOS-Web — великої програми JWST, що картує ділянку неба в кількох інфрачервоних фільтрах.
Дослідників цікавили випадки, коли два Little Red Dots розташовані дуже близько один до одного. Вони знайшли чотири такі подвійні системи, де відстань між компонентами становить приблизно кілька тисяч світлових років.
Червоне зміщення показує, що системи існували через приблизно мільярд років після Великого вибуху. Сам факт подвійності важливий для моделей росту чорних дір.
Астрономи вже знають, що в ранньому Всесвіті існували надмасивні чорні діри з мільйонами й мільярдами сонячних мас. Складність полягає в тому, що часу для їхнього росту було дуже мало.
Якщо чорна діра починає з маси звичайного зоряного залишку й поглинає речовину з типовою швидкістю, їй важко встигнути вирости до таких масштабів. Один зі способів прискорити процес — злиття.
Коли дві молоді галактики взаємодіють, їхній газ стискається й може швидко надходити до центральних областей. Якщо в обох є чорні діри, вони поступово зближуються, можуть одночасно активно поглинати речовину, а згодом злитися.
Чотири пари Little Red Dots узгоджуються саме з таким сценарієм. Водночас зображення саме по собі не доводить, що кожна червона точка містить чорну діру.
Для підтвердження потрібна спектроскопія. Дослідники шукають широкі емісійні лінії та інші ознаки газу, який рухається з великими швидкостями поблизу компактного масивного об’єкта.
Також важливо підтвердити, що обидва компоненти кожної пари справді мають однакове червоне зміщення, а не лише випадково накладаються один на одного вздовж променя зору.
Якщо природа систем підтвердиться, вони можуть стати ранніми аналогами dual active galactic nuclei — подвійних активних ядер, які спостерігають у ближчому Всесвіті. Це дасть прямі спостережні обмеження на те, наскільки часто чорні діри росли через галактичні злиття в перший мільярд років після Великого вибуху.
