Обнаружен объект, который может объяснить загадочные «маленькие красные точки»

Объект, обнаруженный рентгеновской обсерваторией «Чандра» и прозванный «рентгеновской точкой», может помочь разгадать истинную природу загадочного класса источников, «маленьких красных точек», обнаруженных астрономами в ранней Вселенной.

Об этом сообщают в NASA, передают OstanniPodii.com.

Вскоре после того, как космический телескоп «Джеймс Уэбб» начал научные наблюдения, появились сообщения о новом классе загадочных объектов. Астрономы обнаружили небольшие красные объекты на расстоянии около 12 миллиардов световых лет от Земли или дальше, которые стали известны как «маленькие красные точки» (МКТ).

Многие ученые считают, что МКТ — это сверхмассивные черные дыры, встроенные в облака плотного газа, которые маскируют некоторые типичные признаки в различных видах излучения — включая рентгеновское излучение — которые астрономы обычно используют для их идентификации. Это отличает их от типичных растущих сверхмассивных черных дыр, которые не встроены в плотный газ, что позволяет выходить наружу яркому ультрафиолетовому свету и рентгеновскому излучению от вещества, вращающегося вокруг черных дыр.

Из-за этого и их потенциального сходства со звездными атмосферами астрономы назвали этот сценарий «звезда-черная дыра» для маленьких красных точек.

Обнаруженная «рентгеновская точка» (официально известная как 3DHST-AEGIS-12014), расположенная примерно в 11,8 миллиарда световых лет от Земли, может стать важным мостом между звездами-черными дырами и типичными растущими сверхмассивными черными дырами. Она обладает большинством признаков МКТ, в частности, она маленькая, красная и расположена на большом расстоянии, но, в отличие от других МКТ, сияет в рентгеновском свете.

«Астрономы уже несколько лет пытаются выяснить, что такое маленькие красные точки», — говорит главный автор исследования Рафаэль Хвидинг из Института астрономии имени Макса Планка в Германии. «Этот единственный рентгеновский объект может быть — перефразируя — тем, что позволяет нам соединить все точки».

Команда обнаружила этот особый объект после сравнения новых данных от «Уэбба» с результатами глубокого обзора, ранее проведенного телескопом «Чандра».

«Если эти маленькие красные точки — это быстро растущие сверхмассивные черные дыры, то почему они не дают рентгеновское излучение, как другие подобные черные дыры?» — спросила соавтор исследования Анна де Грааф из Центра астрофизики Гарвардского университета и Смитсоновского института в Кембридже, штат Массачусетс. «Обнаружение маленькой красной точки, которая выглядит иначе, чем другие, дает нам важное новое понимание того, что может их питать».

Исследователи предполагают, что рентгеновская точка представляет собой переходную фазу от МКТ к типичной растущей сверхмассивной черной дыре. По мере того, как звезда-черная дыра поглощает окружающий газ, в газовых облаках появляются неравномерные пробелы. Это позволяет проникать рентгеновскому излучению от вещества, падающего на черную дыру, которое наблюдала «Чандра». В конце концов весь газ поглощается, и звезда-черная дыра перестает существовать.

В данных «Чандры» также есть намеки на рентгеновскую точку из-за колебаний яркости рентгеновского излучения, что подтверждает гипотезу о том, что черная дыра частично закрыта. Когда облако газа вращается, участки более плотного и менее плотного газа могут перемещаться поперек черной дыры, вызывая изменения в яркости рентгеновского излучения.

«Если мы подтвердим, что рентгеновская точка является «маленькой красной точкой» в переходном состоянии, это будет не только первым случаем такого рода, но и, возможно, мы впервые заглянем в сердце «маленькой красной точки», — сказал соавтор исследования Ханпу Лю из Принстонского университета в Нью-Джерси. «Мы также получим самое убедительное на сегодняшний день доказательство того, что рост сверхмассивных черных дыр является центральным элементом некоторых, если не всех, популяций маленьких красных точек».

Существует альтернативная гипотеза относительно рентгеновской точки. Она заключается в том, что это более распространенный тип растущей сверхмассивной черной дыры, но она скрыта экзотическим типом пыли, которую астрономы ранее не видели. Планируются будущие наблюдения, которые должны пролить свет на истину.

«Эта рентгеновская точка была в наших данных обзора «Чандры» уже более десяти лет, но мы не имели представления, насколько она необычна, пока «Уэбб» не начал наблюдать за этим полем», — сказал соавтор исследования Энди Гулдинг из Принстона. «Это яркий пример сотрудничества между двумя крупными обсерваториями».

Статья с описанием результатов была опубликована в журнале «The Astrophysical Journal Letters».