Данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» раскрыли природу загадочных «маленьких красных точек» — сверхмассивных черных дыр, которые, как выяснили астрофизики, сформировались в молодой Вселенной напрямую из гигантских газовых облаков.
Астрономы, возможно, нашли объяснение загадочным объектам, обнаруженным космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Речь идет о так называемых «маленьких красных точках» — крошечных, но невероятно ярких источниках света, возникших, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет. Их существование ставило ученых в тупик: эти объекты обладали массой в миллионы солнц, но при этом не излучали в рентгеновском диапазоне, как это обычно делают активные черные дыры, и в них не было признаков активного звездообразования.
Стандартные модели не могли объяснить, как такие массивные объекты успели сформироваться так быстро после Большого взрыва. Для превращения остатков звезд в сверхмассивные черные дыры просто не хватило бы времени.
Группа астрофизиков из Гарварда предложила решение этой головоломки. Согласно их исследованию, «маленькие красные точки» — это черные дыры, рожденные в результате прямого коллапса. То есть, они образовались не из остатков звезд, а сразу из гигантских облаков холодного плотного газа, минуя долгую стадию звездной эволюции.
Ученые создали детальную компьютерную модель, которая проследила, как газ падает на зародыш черной дыры. Моделирование показало, что вокруг формирующегося объекта создается экстремально плотная газовая оболочка. Она поглощает высокоэнергетическое рентгеновское излучение и переизлучает эту энергию в инфракрасном диапазоне, что и объясняет характерный красный цвет объектов и отсутствие рентгеновского сигнала.
Когда ученые преобразовали результаты моделирования в спектр, который мог бы увидеть телескоп «Уэбб», он почти идеально совпал с реальными данными наблюдений одного из таких объектов. Расхождения составили менее десяти процентов.