Виявлено об′єкт, який може пояснити загадкові «маленькі червоні крапки»

Об’єкт, виявлений рентгенівською обсерваторією «Чандра» й прозваний «рентгенівською крапкою», може допомогти розгадати справжню природу загадкового класу джерел, «маленьких червоних крапок», виявлених астрономами в ранньому Всесвіті.

Про це повідомляють в NASA, передають OstanniPodii.com.

Незабаром після того, як космічний телескоп «Джеймс Вебб» розпочав наукові спостереження, з’явилися повідомлення про новий клас загадкових об’єктів. Астрономи виявили невеликі червоні об’єкти на відстані близько 12 мільярдів світлових років від Землі або далі, які стали відомі як «маленькі червоні крапки» (МЧК).

Багато вчених вважають, що МЧК — це надмасивні чорні діри, вбудовані в хмари щільного газу, які маскують деякі типові ознаки в різних видах світла — включно з рентгенівським випромінюванням — які астрономи зазвичай використовують для їх ідентифікації. Це відрізняє їх від типових надмасивних чорних дір у стадії зростання, які не вбудовані в щільний газ, що дозволяє виходити назовні яскравому ультрафіолетовому світлу та рентгенівському випромінюванню від речовини, що обертається навколо чорних дір.

Через це та їхню потенційну схожість із зоряними атмосферами астрономи назвали це сценарієм «зорі-чорної діри» для маленьких червоних крапок.

Виявлена «рентгенівська крапка» (офіційно відома як 3DHST-AEGIS-12014), яка розташована приблизно за 11,8 мільярда світлових років від Землі, може стати важливим мостом між зорями-чорними дірами та типовими надмасивними чорними дірами, що зростають. Вона має більшість ознак МЧК, зокрема є маленькою, червоною та розташована на великій відстані, але, на відміну від інших МЧК, сяє в рентгенівському світлі.

«Астрономи вже кілька років намагаються з’ясувати, що таке маленькі червоні крапки», — каже головний автор дослідження Рафаель Хвідінг з Інституту астрономії імені Макса Планка в Німеччині. «Цей єдиний рентгенівський об’єкт може бути — перефразовуючи — тим, що дозволяє нам з’єднати всі крапки».

Команда виявила цей особливий об’єкт після порівняння нових даних від «Вебба» з результатами глибокого огляду, раніше проведеного телескопом «Чандра».

«Якщо ці маленькі червоні крапки — це надмасивні чорні діри, що швидко зростають, то чому вони не дають рентгенівське випромінювання, як інші такі чорні діри?» — запитала співавторка дослідження Анна де Грааф із Центру астрофізики Гарвардського університету та Смітсонівського інституту в Кембриджі, штат Массачусетс. «Виявлення маленької червоної крапки, яка виглядає інакше, ніж інші, дає нам важливе нове розуміння того, що може їх живити».

Дослідники припускають, що рентгенівська крапка являє собою перехідну фазу від МЧК до типової надмасивної чорної діри, що зростає. У міру того, як зоря-чорна діра поглинає навколишній газ, у хмарах газу з’являються нерівномірні прогалини. Це дозволяє проникати рентгенівському випромінюванню від речовини, що падає на чорну діру, яке спостерігала «Чандра». Зрештою весь газ поглинається, і зоря-чорна діра перестає існувати.

У даних «Чандри» також є натяки на рентгенівську крапку через коливання яскравості рентгенівського випромінювання, що підтверджує гіпотезу про те, що чорна діра закрита частково. Коли хмара газу обертається, ділянки щільнішого та менш щільного газу можуть переміщатися поперек чорної діри, викликаючи зміни в яскравості рентгенівського випромінювання.

«Якщо ми підтвердимо, що рентгенівська крапка є «маленькою червоною крапкою» у перехідному стані, це буде не тільки першим випадком такого роду, але й, можливо, ми вперше зазирнемо в серце «маленької червоної крапки», — сказав співавтор дослідження Ханпу Лю з Принстонського університету в Нью-Джерсі. «Ми також отримаємо найпереконливіший на сьогодні доказ того, що зростання надмасивних чорних дір є центральним елементом деяких, якщо не всіх, популяцій маленьких червоних крапок».

Є альтернативна гіпотеза щодо рентгенівської крапки. Вона полягає в тому, що це більш поширений тип надмасивної чорної діри, що зростає, але вона прихована екзотичним типом пилу, якого астрономи раніше не бачили. Плануються майбутні спостереження, які повинні пролити світло на істину.

«Ця рентгенівська крапка була в наших даних обстеження «Чандри» вже більш як десять років, але ми не мали уявлення, наскільки вона є надзвичайною, доки «Вебб» не почав спостерігати за цим полем», — сказав співавтор дослідження Енді Гулдінг з Принстона. «Це потужний приклад співпраці між двома великими обсерваторіями».

Стаття з описом результатів була опублікована в журналі «The Astrophysical Journal Letters».

• обсерваторія Чандра
• маленькі червоні крапки