Космічний телескоп Джеймса Вебба надав нам погляд на найперші моменти формування галактик у Всесвіті.
Він також виявив кілька несподіванок. Одна з них — це поява маленьких, високо зсунутих у червоний спектр об’єктів, які отримали назву “маленькі червоні точки” (LRD).
Ми ще не зовсім впевнені, що це таке, але нове дослідження пропонує відповідь.
Одне з відомих нам фактів про ці об’єкти — їхні спектри сильно розширені через ефект Доплера, спричинений рухом. Це вказує на те, що газ, який випромінює світло, обертається навколо центрального регіону з величезною швидкістю, понад 1 000 км/с.
Це свідчить, що матеріал обертається навколо надмасивної чорної діри, яка живить активні галактичні ядра (AGN). Проблема моделі AGN для маленьких червоних точок у тому, що їхня інтенсивність в інфрачервоному спектрі є рівномірною. Вони також випромінюють дуже мало в рентгенівському та радіодіапазонах, що незвично для AGN.
Щоб детальніше дослідити цю загадку, в новій роботі розглянули 12 LRD, для яких JWST зібрав спектри високої роздільної здатності. Команда порівняла ці дані з моделями надмасивних чорних дір.
Моделі припускали, що швидко обертовий акреційний диск оточує чорну діру, яка знаходиться в молодій галактичній хмарі. Виявилося, що ця навколишня хмара має бути сильно іонізованою. Щільний шар вільних електронів навколо галактики поглинав би значну частину рентгенівського та радіовипромінювання.
Однак, якщо ця хмара досить щільна, щоб блокувати рентгенівські та радіохвилі, то чорна діра повинна генерувати величезну кількість енергії, щоб зробити LRD яскравими у червоному та інфрачервоному спектрах.
Спостереження показали, що чорні діри мають поглинати матерію майже на межі ліміту Еддінгтона — максимальної швидкості акреції матерії. Якщо цей ліміт перевищено, інтенсивність випромінювання стає настільки великою, що світло відштовхує матерію швидше, ніж гравітація здатна його притягувати.
Усе це створює картину, згідно з якою LRD є дуже молодими надмасивними чорними дірами, які швидко ростуть. Це підтверджується оцінками їхньої маси у новому дослідженні, яка становить від 10 000 до 1 000 000 мас Сонця, що значно менше, ніж у типових надмасивних чорних дір.
Ця модель також пояснює, чому ми не бачимо LRD ближче, при нижчих червоних зсувах. Оскільки вони поглинають матерію на межі ліміту Еддінгтона, вони швидко очищають навколишню іонізовану хмару.
Коли ця хмара зникає, LRD починають нагадувати традиційні активні галактичні ядра, які ми спостерігаємо по всьому космосу.
Ця стаття була спочатку опублікована на сайті Universe Today. Прочитайте оригінальну статтю.
