Astronomai aptiko netikėtą dalyką: maži raudoni taškai Visatoje gali būti daug pavojingesni, nei manyta

Jameso Webbo kosminis teleskopas (JWST) pastaraisiais metais ankstyvojoje Visatoje užfiksavo šimtus itin kompaktiškų objektų, astronomų pramintų mažais raudonais taškais. Jie matomi labai dideliuose raudonuosiuose poslinkiuose, kai Visatai tebuvo keli šimtai milijonų metų, todėl laikomi svarbia užuomina apie pirmųjų galaktikų raidą.

Šie objektai glumina dėl savybių derinio: optiniame diapazone jie atrodo ryškiai raudoni, o ultravioletiniame turi santykinai melsvų požymių. Tokie spektriniai bruožai dažnai siejami su intensyvia spinduliuote ir dulkėmis ar dujomis, kurios dalį šviesos sugeria ir perdirba.

Iki šiol viena populiariausių hipotezių teigė, kad mažų raudonų taškų šaltinis gali būti aktyvūs galaktikų branduoliai, kuriuos maitina sparčiai augančios supermasyvios juodosios skylės. Tačiau kilo problema: dauguma šių objektų nerodė aiškaus rentgeno spinduliuotės signalo, kuris paprastai laikomas vienu patikimiausių medžiagos kritimo į juodąją skylę požymių.

Naujesnė analizė, palyginusi JWST giliųjų dangaus laukų stebėjimus su Chandra rentgeno observatorijos duomenimis, išskyrė neįprastą kandidatą, pavadintą 3DHST-AEGIS-12014. Skirtingai nei dauguma panašių objektų, jis yra ryškus rentgeno spinduliuose, o tai leidžia įtarti, kad viduje gali slypėti aktyviai maitinama juodoji skylė.

„Jei maži raudoni taškai yra sparčiai augančios supermasyvios juodosios skylės, kodėl jos neskleidžia rentgeno spinduliuotės kaip kitos tokios juodosios skylės?“, – sakė Anna de Graaff.

Mokslininkai svarsto, kad 3DHST-AEGIS-12014 galėtų būti pereinamosios būsenos objektas, padedantis suprasti, kaip ankstyvoje Visatoje užsimezgė ir augo masyvios juodosios skylės. Vienas aiškinimų teigia, kad šaltinį vis dar gaubia tankios dujų ir dulkių sankaupos, kurios paprastai sugeria spinduliuotę, tačiau nevienalytės properšos gali kartais praleisti rentgeno signalą, todėl šis gali kisti laike.

„Jei patvirtinsime, kad rentgeno taškas yra mažas raudonas taškas pereinamojoje fazėje, galbūt pirmą kartą iš tiesų matysime, kas vyksta jo šerdyje“, – sakė Hanpu Liu.

Tokie rezultatai svarbūs ir platesniam klausimui: kaip taip anksti kosminėje istorijoje galėjo susiformuoti juodųjų skylių užuomazgos, kurios vėliau užaugo iki supermasyvių. Ankstyvosios Visatos modeliai čia konkuruoja: vieni remiasi „lengvų“ sėklų scenarijumi po pirmųjų masyvių žvaigždžių žūties, kiti numato „tiesioginio kolapso“ variantą, kai didelės dujų sankaupos gana greitai subyra į masyvesnę pradinę juodąją skylę.

Kol kas mokslininkai pabrėžia, kad vieno ryškaus rentgeno šaltinio neužtenka galutinėms išvadoms apie visą mažų raudonų taškų populiaciją. Reikės papildomų stebėjimų, ypač laiko kintamumo ir spektroskopinių matavimų, kad būtų galima atskirti, ar matomas signalas tikrai kyla iš akrecijos disko ir čiurkšlių, ar jį galėtų imituoti kiti procesai, pavyzdžiui, itin tankios žvaigždėdaros regionai.

Vis dėlto 3DHST-AEGIS-12014 laikomas itin svarbia užuomina: jei tai iš tiesų pereinamoji mažo raudono taško stadija, ji gali tapti trūkstama grandimi, aiškinančia, kodėl dalis ankstyvųjų objektų atrodo kaip aktyvūs branduoliai, bet ilgą laiką vengė rentgeno spinduliuotės „parašo“.