Астрономи, използващи космическия телескоп „Джеймс Уеб“, може би са напът да разрешат мистерията на „малките червени точки“ в ранната Вселена.

Екипът е изследвал един от тези странни обекти, наречен GLIMPSE-17775.

Открити са доказателства, че обектът представлява звезда – черна дупка. Това е ненаситно поглъщаща материя и растяща свръхмасивна черна дупка, обвита в плътен облак от частично йонизиран газ.

„Малките червени точки“ започнаха да се появяват в данните, които „Джеймс Уеб“ изпраща към Земята от лятото на 2022 г.

Някои учени дори твърдяха, че те „разбиват космологията“, тъй като се наблюдават в голям брой около 600 млн. години след Големия взрив, но изглежда изчезват, преди Вселената да достигне възраст от 2 млрд. години.

Едно от водещите обяснения е концепцията за звезди – черни дупки

Ако те съществуват, изчезването на „малките червени точки“ би било резултат от техните интензивни, но кратки периоди на растеж, които ги карат да „изгорят“. Или защото растящите свръхмасивни черни дупки в центровете им в крайна сметка разчистват плътния газ и прах, променяйки вида си и еволюирайки в по-типични активни галактики.

Проблемът досега беше, че астрономите не можеха да съберат преки наблюдателни доказателства, че „малките червени точки“ наистина са звезди-черни дупки.

Това се промени, когато „Джеймс Уеб“ засне обекта GLIMPSE-17775, наблюдаван такъв, какъвто е бил само 1,8 милиарда години след Големия взрив.

Тези данни представляват най-дълбокия светлинен спектър на „малка червена точка“, събиран досега. Според екипа, те съдържат множество доказателства в подкрепа на хипотезата за звезда-черна дупка.

„Мисля, че част от научната общност се обединява около една обща картина – че „малките червени точки“ могат да бъдат обяснени с моделите на звезди-черни дупки. Нито един от предишните обекти не съдържа всички доказателства на едно място“, твърди Василий Кокорев от Тексаския университет в Остин.

„Джеймс Уеб“ е уловил GLIMPSE-17775, докато е търсил първото поколение звезди във Вселената, известно като звезди от „Популация III“.

Търсенето е било насочено към галактиките в рамките на купа Abell S1063.

Самият куп Abell S1063 действа като гравитационна леща. Неговото масивно гравитационно поле изкривява тъканта на пространство-времето.

Това означава, че светлината от обект, намиращ се „зад“ купа, се изкривява заедно с пространството, което създава увеличителен ефект.

Тази концепция, предсказана от Айнщайн в Общата теория на относителността, е позволила на учените да наблюдават GLIMPSE-17775, превръщайки 30 часа наблюдателно време в еквивалента на около 80.

„Когато видяхме спектъра за първи път, беше като да имаме всички части на пъзел, разпръснати по пода“, споделя Кокорев.

Идентифицирани са няколко ключови доказателства

Сред тях са емисии от елементи, които не съответстват на очакваното от въртящ се газов облак.

Вместо това емисионните линии показват разсейване на електрони – процес, характерен за източник на радиация, обгърнат от огромен и плътен газов кожух.

Признаци на флуоресценция и радиация, поглъщаща хелий, също сочат към наличието на такава плътна обвивка.

Учените са открили и спектрални линии от желязо, които са нарекли „желязна гора“.

Това е явление, което се очаква в резултат на високоенергийната активност на бързо хранеща се свръхмасивна черна дупка – тоест, звезда-черна дупка.

Ако „малките червени точки“ наистина са такива обекти, това би обяснило защо те са толкова слаби в рентгеновия диапазон – техните газови „кожуси“ би трябвало да поглъщат тази високоенергийна радиация.

Въпреки това, в наблюденията на GLIMPSE-17775 липсва един елемент

„Малките червени точки“ обикновено имат силен характерен спад в светлинния си спектър, известен като „прекъсване на Балмер“. Екипът смята, че при този обект характеристиката е по-слаба, защото GLIMPSE-17775 е заобиколен от масивна галактика-домакин.

По този начин данните се вписват като липсващо парче от пъзела, допълвайки нашето разбиране за еволюцията на ранната Вселена.

„Всичко си пасва, нищо не е счупено и мисля, че това прави пъзела, който е нашата вселена, още по-добър“, заключи Кокорев, цитиран от The Astrophysical Journal.

„Гледайки напред, нямам търпение да се потопя по-дълбоко и да науча какво захранва централните двигатели на малките червени точки. Макар да смятаме, че това е черна дупка, се предлагат и някои други интересни теории, което е вълнуващо. Може би след година-две ще имаме окончателния отговор какво захранва тези източници.“