Особенно любопытным их делает не только цвет или расстояние, но и то, чем они могут быть. Согласно новому исследованию, эти сигналы могут исходить от очень молодых черных дыр, растущих на полном ходу.

Когда ученые изучили свет от этих красных объектов, они заметили нечто странное: спектры были необычайно растянуты. Это растяжение, вызванное эффектом Доплера, происходит, когда излучающий свет газ движется невероятно быстро — более 1 000 километров в секунду — вокруг центральной точки.

Такие скорости обычно наблюдаются только вблизи черных дыр, в частности в центре молодых галактик, где гравитация стягивает газ в вихревой диск. Именно так обычно ведут себя активные галактические ядра (AGN). Но вот в чем загвоздка — эти LRD не излучают сильного рентгеновского излучения или радиоволн, которые обычно являются визитной карточкой AGN.

Так в чем же дело? Чтобы копнуть глубже, исследователи проанализировали 12 этих маленьких красных точек с помощью данных высокого разрешения JWST. Они сравнили сигналы с детальным моделированием черных дыр, окруженных быстро вращающимися дисками и плотными облаками газа.

Согласно их моделям, если окружающий газ заполнен свободно плавающими электронами, он может блокировать рентгеновское и радиоизлучение, из-за чего черная дыра будет казаться приглушенной в этих диапазонах волн. В то же время она будет ярко светиться в инфракрасном свете, для обнаружения которого и предназначен JWST.

В чем загвоздка? Чтобы так ярко светить сквозь столь плотную завесу, черная дыра должна поглощать материю почти с самой высокой скоростью, допустимой физикой, — порог, называемый пределом Эддингтона.

Наблюдаем ли мы черные дыры в их подростковом возрасте?

Если эта теория верна, то LRD могут представлять собой редкий проблеск молодых сверхмассивных черных дыр, только начинающих свой космический путь. В отличие от своих массивных старших родственников, которые весят в миллиарды раз больше нашего Солнца, эти новорожденные еще малы — от 10 000 до миллиона солнечных масс.

Когда они поглотят достаточное количество окружающего газа и пелена ионизированной материи начнет рассеиваться, эти LRD, скорее всего, превратятся в более яркие и привычные типы AGN, которые мы видим ближе к дому.

Это также может объяснить, почему мы не обнаруживаем LRD в близлежащей Вселенной — они представляют собой фазу роста черной дыры, которая происходит быстро и рано, поэтому их трудно заметить, если только не заглянуть далеко в прошлое.

Открытие этих потенциальных черных дыр-малышей может изменить наше представление о росте массивных галактик и ранней структуре Вселенной. По мере того как JWST будет продолжать исследовать космос, в фокусе могут появиться новые загадочные точки.

Потенциальное открытие «маленьких красных точек» (LRD) как новорожденных черных дыр может произвести революцию в нашем понимании ранней Вселенной и формирования галактик. Эти компактные объекты, обнаруженные космическим телескопом Джеймса Уэбба, находятся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет и, возможно, представляют собой молодые сверхмассивные черные дыры, растущие на пределе Эддингтона.

Уникальные спектральные характеристики LRD, а именно чрезвычайно растянутый свет, указывают на наличие быстро движущегося газа вокруг центральной точки, что характерно для черных дыр. Отсутствие сильного рентгеновского и радиоизлучения объясняется плотными облаками газа, блокирующими эти волны, что делает LRD видимыми только в инфракрасном диапазоне, который наблюдает JWST.

Если эта гипотеза подтвердится, то LRD представляют собой переходную фазу в эволюции черных дыр, когда они быстро поглощают материю и растут, прежде чем превратиться в более знакомые активные галактические ядра. Это также может объяснить, почему мы не видим LRD в более близкой Вселенной — они существуют только в ранние эпохи космоса.

Дальнейшие наблюдения и исследования LRD с помощью JWST и других телескопов помогут подтвердить их природу и пролить свет на процессы формирования и роста черных дыр в ранней Вселенной.