Czym są małe, czerwone kropki? Naukowcy mają potencjalne wyjaśnienie
Zespół naukowców z Uniwersytetu w Manchesterze w swoim najnowszym artykule stwierdził, że tajemnicze „małe czerwone kropki”, obserwowane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, mogą być młodymi supermasywnymi czarnymi dziurami.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) odkrył pod koniec 2022 r. niezwykłe obiekty we wczesnym wszechświecie. Te tzw. „małe czerwone kropki” dostrzeżone zostały w na tyle odległym rejonie Wszechświata, że widzimy go dzisiaj takim, jakim był mniej niż miliard lat po Wielkim Wybuchu. Co więcej, "kropki" te praktycznie zniknęły 2 mld lat później. Pochodzenie tych jasnych, kompaktowych źródeł światła wywołuje od tego czasu gorące dyskusje w środowisku.
Uczonym jak dotąd trudno jednoznacznie ustalić, czym były te niezwykłe obiekty. Według jednej z hipotez to bogate w gwiazdy galaktyki, według innej - siedziby supermasywnych czarnych dziur, w których niezwykle gorący gaz emituje światło podczas opadania na obiekt o ogromnej masie. Obie opcje budzą wątpliwości ze względu na zbyt dużą masę w stosunku do wieku Wszechświata.
Zespół pod kierunkiem Vadima Rusakova z Uniwersytetu w Manchesterze poddał analizie dwanaście galaktyk, które istniały już, gdy Wszechświat miał zaledwie 840 mln lat. Wyniki badań wskazują, że „małe czerwone kropki” są zbyt jasne i zbyt zwarte, by tłumaczyć je wyłącznie obecnością gwiazd. Jeżeli byłyby to tylko gwiazdy, te obiekty byłyby najgęstszymi galaktykami znanymi nauce.
Analizy wykazały, iż źródła światła osiągały jasność równą ponad 250 mld słońc, a ich rozmiar nie przekraczał jednej trzeciej roku świetlnego. Dla porównania, odległość między Słońcem a Proxima Centauri to ponad 4 lata świetlne. Tak duża kompaktowość i moc wskazują na obecność supermasywnych czarnych dziur.
Spektrum promieniowania emitowanego przez „małe czerwone kropki” zdradza, że światło jest rozpraszane przez gęste obłoki zjonizowanego gazu, które otaczają centra tych obiektów. Takie kokony skutecznie blokują standardowe promieniowanie radiowe i rentgenowskie, przez co czarne dziury pozostają „ukryte”.
Na podstawie analizy światła naukowcy określili, że prędkość emitującego gazu wynosi ok. 1,08 mln km/h. Wyliczenia sugerują, że masa tych czarnych dziur sięga od 100 tys. do 10 mln mas Słońca – to nawet 100 razy mniej, niż zakładano dotychczas, i zgodnie z przewidywaniami dla młodych supermasywnych czarnych dziur. Badacze podkreślają, że kolejne obserwacje mogą pomóc odpowiedzieć na pytanie o genezę tych niezwykłych obiektów.
