Маленькие красные точки оказались замаскированными черными дырами

Фото из открытых источников

Иногда Вселенная преподносит астрономам единственный объект, настолько совершенный, что он разгадывает тайну, которая годами оставалась неразгаданной. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил такой объект, и он получил название GLIMPSE-17775.

Чтобы понять, почему это важно, нужно вернуться в 2022 год. Тогда «Уэбб» начал обнаруживать странную новую популяцию объектов в ранней Вселенной. Небольшие, ярко-красные и удивительно распространенные, они появились примерно через 600 миллионов лет после Большого взрыва и быстро получили прозвище «маленькие красные точки». Никто точно не знал, что это такое. Некоторые из них были настолько яркими, что исследователи в шутку говорили, что они нарушили наше понимание того, как растут галактики.

Группа исследователей под руководством Василия Кокорева из Техасского университета в Остине получила самый глубокий из когда-либо зарегистрированных спектров одной из таких точек, и результат поразителен. Спектр — это звездный свет, расщепленный на составляющие его цвета, и внутри этих цветов находятся темные и светлые линии, которые действуют как химический отпечаток пальца. С помощью телескопа GLIMPSE-17775 «Уэбб» выделил более сорока отдельных линий — самый богатый набор линий, когда-либо собранный с подобного объекта.

Два стечения обстоятельств сделали это возможным. Точка оказалась за массивным скоплением галактик Абелл S1063, гравитация которого действует как естественная увеличительная линза — это природный трюк, называемый гравитационным линзированием. Телескоп «Уэбб» наблюдал за галактикой 30 часов, но линзирование увеличило это время до 80 часов. В результате слабое пятно превратилось в кладезь деталей.

Так что же такое чёрная дыра-звезда? Несмотря на название, это вовсе не звезда. Суть в том, что в центре находится ненасытная чёрная дыра, поглощающая газ с бешеной скоростью, а плотная, толстая оболочка из этого же газа обволакивает её. Эта оболочка поглощает мощное излучение, исходящее от чёрной дыры, и переизлучает его в более мягких, красных тонах, так что издалека всё это выглядит гораздо мягче, почти как звезда. Это чёрная дыра, скрывающаяся на виду, в чужой одежде.

И то, что раскрывают эти линии, — это и есть главная мысль. Наилучшее объяснение GLIMPSE-17775 — это быстро поглощающая сверхмассивная чёрная дыра, окутанная плотным газовым коконом. Газ перерабатывает мощный свет, исходящий из окрестностей чёрной дыры, поэтому объект выглядит именно так. Астрономы называют это «звёздной чёрной дырой», и имеющиеся доказательства многослойны и последовательны. Наблюдается «железный лес» из шестнадцати отдельных линий железа, характерное расширение от рассеяния электронов внутри плотного газа и признаки гелия, указывающие в одном направлении.

Самое главное, это наводит порядок. Модель чёрной дыры и звезды чётко объясняет, почему эти точки так тускло видны в рентгеновском диапазоне, и это означает, что ранняя Вселенная вообще не нарушала нашу космологию. Как сказал Кокорев, всё сходится и ничего не сломано. Следующий вопрос — что же на самом деле приводит в движение эти странные двигатели, и он считает, что мы можем получить окончательный ответ в течение года или двух.