Джеймс Уэбб обнаруживает новый класс космических объектов

Они кажутся двумя противоречивыми терминами, но в свете нового исследования это не так. Это супермассивная черная дыра, которая пожирает вещество настолько пугающе, что охватывает себя в «коконе» чрезвычайно плотного и горячего газа, настолько, что он сияет, как будто это была звезда. Открытие, которое, если это подтверждено, решит одну из величайших головных болей современной космологии: как, черт возьми, могут расти гигантские черные дыры оригинальных галактик?

Возможно, ответ был скрыт после красноватой газовой вуали. Все началось, по сути, в 2022 году, когда Джеймс Уэбб впервые указал на происхождение вселенной и начал захватывать Сотни «маленькие красные точки» (LDRS), распределяется глубоким космосом. Что может быть?

Эти объекты были компактными, невероятно яркими и, прежде всего, ненормально интенсивным красным. В астрономии красный цвет связан с двумя вещами: с большим количеством пыли или, чаще, в отдаленной вселенной, с огромным красным смещением (красным смещением), что указывает на расстояние и, следовательно, колоссальный старшинство. Прежде чем достичь телескопа, Свет этих моментов Он путешествовал более 12 000 миллионов лет, что означало, что мы наблюдали за ними, когда вселенная была всего в 600 и 1,8 миллиардах лет, и эксперты называют «эпоху Риона».

Проблема в том, что эти объекты казались слишком зрелыми, то есть слишком массивными, чтобы существовать в такой молодой вселенной. Таким образом, если бы они были галактиками, это означало бы, что звездообразование в то время ускорилось ритм, никогда не представлявшегося ранее, заставляя создавать сотни тысяч звезд в крошечном пространстве, что полностью бросает вызов теоретическим моделям ранней галактической эволюции. Вот почему астрономы вскоре крестили их, неофициально, как «разбивает вселенные». Это было, чтобы проиллюстрировать это простым примером, как будто делал археологические раскопки, обнаружив средневековый замок в сложности предыстории: или знакомства – это неправильно, или история, которую, как мы знаем, неверна.

Два возможных решения

Столкнувшись с этой дилеммой, научное сообщество было разделено на два возможных решения. Согласно первым, красные точки, действительно, являются невероятно плотными галактиками, богатыми звездами и с очень высокой скоростью звездного образования в своих ядрах. Его интенсивный красный цвет связан с огромной завесой пыли, которая окутает и фильтрует свет его звезд, позволяя проходить только более длинные (красные) длины волн.

Второе решение также указывает на то, что красные точки представляют собой галактики, но с чрезвычайно активными ядрами (AGN) из -за наличия «слишком больших» супермассивных черных отверстий по отношению к звездной массе галактики хозяина. Как и в первом случае, красный цвет будет исходить из обильной пыли, которая скрывает их.

Эта вторая возможность уже имеет известные аналоги, квазары, чрезвычайно яркие объекты, питаемые массивными черными дырами, но, в отличие от красных точек, легко обнаружить, потому что их свет не влияет пыль.

Ни один из вариантов, однако, не удалось убедить всех. И еще меньше, когда в январе этого года было обнаружено, что красные точки содержат черные отверстия, чем Они в тысячу раз больше массив из того, что они должны быть.

Новое объяснение

И здесь входит настоящее исследование. Поворотный момент наступил, когда ее главный автор, Анна де Грааф из Института астрономии Макса Планка, и ее команда сосредоточилась на небольшой красной точке, в частности. Объект, который из -за их появления на изображениях по прозвищу «Клифф» (Клифф) уже существовал через 1,8 миллиарда лет после большого взрыва. При изучении их спектра света исследователи заметили характеристику, которая не соответствовала ни одной из двух преобладающих теорий: очень резкий прыжок в яркости, явление, известное как разрыв Балмер (или прыжок Балмер).

Хотя этот тип увеличения распространен в свете различных объектов, тип резкости, наблюдаемый в «утесе», не может быть объяснен массивными галактиками или типичными активными галактическими ядрами. Тогда было ясно, что Грааф и его команда не сталкивались не со стандартной AGN или аномальной галактикой, а о чем -то совершенно новом. Светлость объекта указывала на источник огромной энергии, но в то же время интенсивная разрыва может исходить только от плотного слоя газа водорода при определенной температуре. Сходимость обеих треков породила гипотезу «Звезды Черной дыры».

«Другой» объект

Конечно, это не звезда в традиционном смысле, поскольку она не питается ядерным слиянием, как наше солнце. По сути, это массивная черная дыра «гиперактивная», «семя» супермассивных черных отверстий, которые мы видим сегодня, которые отличаются, потому что оно погружается и непрерывно покрыта толстым обертыванием водорода, которая нагревается интенсивным излучением диска аккреционного диска к горизонту событий).

Если новые исследования подтвердят открытие, звезды Black Hole могут помочь решить одну из самых насущных космологии: происхождение супермассивных черных дыр. Ученые, по сути, не могут объяснить, почему, когда вселенная была еще очень молода, с всего лишь нескольких сотен миллионов лет, гигантские черные дыры уже существовали в нем, объекты, которые в теории еще не имели бы времени, чтобы расти.

Однако, если маленькие красные точки на самом деле являются звездами черной дыры, мы были бы точно до этой фазы роста ультра -грапа, который позволяет оригинальным черным отверстиям «атибур» до достижения колоссальных размеров в рекордное время. Это было бы что -то вроде стадии «подростка» этих космических гигантов.

Исследование также предполагает, что эта фаза должна быть эфемерной в космических терминах. На самом деле, от Граафа и его команды заметили, что число LRDS резко уменьшается, как мы наблюдаем более поздние космические времена. Что подразумевает, что образование этих плотных газовых обертков является явлением раннего детства вселенной, когда условия плотности и доступность газа радикально отличались от нынешних.

Теперь следующая задача будет заключаться в том, чтобы отличить, действительно ли эти звезды черной дыры действительно принадлежат к совершенно новому классу объектов или, если это просто короткая фаза, хотя и экстремальная, в стандартном росте массивных черных дыр, которые затем развиваются в сторону квазаров. Чтобы обнаружить это, Грааф и его коллеги уже планируют использовать Джеймс Уэбб и наблюдать за более ярко -красными точками, в поисках этой уникальной спектральной фирмы о разрыве Балмера, которая определяет эти объекты. Только с большим количеством наблюдений и со временем мониторинг (чтобы увидеть, как они развиваются и если их яркости и изменение спектра) мы можем быть уверены, что, по сути, загадка, окружающая эти темные космические гиганты, наконец была очищена.