Малки червени обекти, забелязани от космическия телескоп James Webb на НАСА, предлагат на учените нови прозрения за произхода на галактиките във Вселената.

Те може да представляват нов клас небесни обекти.

А именно черна дупка, която поглъща огромни количества материя и изхвърля светлина.

Използвайки първите данни, публикувани от телескопа през 2022 г., международен екип от учени, включително изследователи от Penn State, откри мистериозни „малки червени точки“.

Обектите може да са галактики, зрели колкото нашия Млечен път. Но съществували само 500 до 700 милиона години след Големия взрив.

Неофициално те бяха наречени от екипа „разрушители на Вселената“.

Първоначално се смяташе, че тези обекти са много по-стари галактики, отколкото някой е очаквал в ранната Вселена.

Това постави под въпрос досегашните разбирания на учените за формирането на галактиките.

В статия, публикувана в Аstronomy & Astrophysics, пише, че точките може да не са галактики, а изцяло нов тип обекти: звезда-черна дупка.

Анализът показва, че малките светлинни точки вероятно са гигантски сфери от горещ газ.

Толкова плътни, че приличат на атмосферите на типични звезди, задвижвани от ядрен синтез.

Вместо от синтез обаче, те се захранват от свръхмасивни черни дупки в центъра. Тези черни дупки бързо привличат материя, превръщайки я в енергия и излъчвайки светлина.

„По същество разгледахме достатъчно червени точки, докато не видяхме една, която имаше толкова много атмосфера, че не можеше да бъде обяснена като типичните звезди“, казва Джоел Леха, доцент по астрофизика в Penn State.

Студените звезди излъчват малко светлина поради ниските си температури в сравнение с нормалните звезди, обяснява Леха.

Повечето звезди във Вселената са по-студени звезди с ниска маса.

Те обикновено са по-трудни за наблюдение, тъй като биват засенчени от по-редките и по-ярки масивни звезди.

Астрономите идентифицират студените звезди по тяхното сияние, което е предимно в червения оптичен или близък инфрачервен спектър.

Докато газът около свръхмасивните черни дупки обикновено е много горещ, с температура от милиони градуси по Целзий, светлината е доминирана от много студен газ.

Най-мощният телескоп в космоса, JWST, е проектиран да види зараждането на Космоса с инструменти, чувствителни към инфрачервения спектър.

По същество телескопът позволява на учените да погледнат назад във времето с около 13,5 милиарда години. Близо до началото на Вселената, каквато я познаваме, обяснява Леха.

От момента, в който телескопът беше включен, изследователи по целия свят започнаха да забелязват „малки червени точки“.

Обекти, които изглеждаха много по-масивни, отколкото предвиждаха моделите на галактиките.

Първоначално Леха и колегите му смятали, че обектите са зрели галактики, които с остаряването на звездите в тях стават по-червени.

Но обектите били твърде ярки. Звездите би трябвало да са натъпкани в галактиките с почти невъзможна плътност.

„Ако тази интерпретация се окаже вярна, това означава, че звездите са се формирали чрез изключителни процеси, които никога досега не са били наблюдавани.“

За да разберат по-добре мистерията, изследователите се нуждаеха от спектри.

Между януари и декември 2024 г. астрономите използваха близо 60 часа от времето на Webb, за да получат спектри от общо 4500 далечни галактики.

Това е един от най-големите спектроскопски набори от данни, получени досега.

През юли 2024 г. екипът забеляза обект със спектър, който показва огромно количество маса.

Това го превърна в най-екстремният случай на такъв ранен и голям обект.

Астрономите нарекоха въпросния обект „Скалата“ (The Cliff). Определиха го като най-обещаващия тестов случай за изследване на това какво представляват тези „малки червени точки“.

„Екстремните свойства на „Скалата“ ни принудиха да се върнем към чертожната дъска и да измислим изцяло нови модели“, казва Ана де Грааф, изследовател в Max Planck Institute for Astronomy.

Обектът бил толкова далеч, че на светлината му са били необходими около 11,9 милиарда години, за да достигне Земята.

Спектралният анализ на тази светлина показал, че всъщност става дума за свръхмасивна черна дупка, която . Тя привлича заобикалящата я среда с такава скорост, че се е обвила в огнена топка от водороден газ.

Светлината, която Леха и колегите му забелязали, не идвала от гъсти звездни купове, а от един гигантски обект.

Черните дупки се намират в центъра на повечето галактики, обясни Леха.

В някои случаи тези черни дупки са милиони или дори милиарди пъти по-масивни от Слънцето в нашата Слънчева система, привличайки близката материя с такава сила, че тя се превръща в енергия и свети.

„Никой никога не е знаел защо или откъде идват тези гигантски черни дупки в центъра на галактиките“, казва Леха, който е свързан и с Institute for Computational and Data Sciences към Penn State.

„Тези звезди-черни дупки може да са първата фаза от формирането на черните дупки, които виждаме в галактиките днес – свръхмасивни черни дупки в техния ранен стадий.“

JWST вече е открил признаци на черни дупки с голяма маса в ранната Вселена.

Тези нови обекти, които по същество са турбокомпресорни строители на маса, биха могли да помогнат за обяснението на ранната еволюция на Вселената.

Екипът планира да тества тази хипотеза чрез изследване на плътността на газа и силата на тези ранни звезди-черни дупки, каза Леха.

Разбира се, мистериозните „малки червени точки“ са на огромно разстояние както във времето, така и в пространството, а малкият им размер прави особено трудно получаването на ясна картина.

„Това е най-добрата идея, която имаме, и наистина първата, която пасва на почти всички данни, така че сега трябва да я доразвием“, каза Леха.