Космический телескоп Джеймс Уэбб обнаружил сотни странных, далеких галактик, в которых, либо рождается невероятное количество звезд, либо находятся черные дыры, гораздо более огромные, чем должны быть.
Это красное пятнышко - древняя далекая галактика со странными свойствами. NASA, ESA, CSA и STScI
"Маленькие красные точки", обнаруженные космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), являют собой космическую загадку. Похоже, что эти компактные галактики либо до невозможности "набиты" звездами, либо содержат чрезмерно огромные черные дыры. В любом случае это создает проблемы для наших теорий возникновения и эволюции галактик.
Когда телескоп JWST начал изучать раннюю Вселенную, он обнаружил сотни крошечных красных галактик. Уже само по себе их существование было удивительно, но, чем дальше исследователи углублялись в данные - тем больше убеждались, что свойства этих галактик, прозванных маленькими красными точками, не поддаются логике.
"Этих маленьких красных точек очень много, и некоторые из них настолько яркие, настолько мощные, что не соответствуют нашим ожиданиям", - говорит Холлис Акинс из Техасского университета в Остине
Он и его коллеги проверили два потенциальных источника света от этих галактик: а) свет звезд и б) свет от вещества, падающего в сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Они пришли к выводу, что оба этих варианта сопряжены с рядом проблем.
Если источником света являются звезды, то в "маленьких красных точках" должно рождаться такое огромное количество звезд и с такой высокой скоростью, что они, по идее, должны значительно увеличить массу современной Вселенной. Если же источником света являются черные дыры, то они (ЧД) должны быть гораздо, гораздо больше, чем принято считать, учитывая размеры галактик, в которых они находятся.
"Возможно, здесь имеет место и то, и другое - но даже если предположить, что половина света исходит от сверхмассивных черных дыр, а половина - от звезд, все равно возникает проблема, потому что эти объекты находятся повсюду", - говорит Кейтлин Кейси из Техасского университета в Остине. "Это настоящая головоломка".
Более того, Фабио Пакуччи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Массачусетсе и его коллеги обнаружили, что даже если только 1 процент света исходит от черных дыр, они (ЧД) все равно должны быть в 10-100 раз крупнее своих галактик - если исходить из того, что нам известно о близлежащей Вселенной. Это может свидетельствовать о том, что сверхмассивные черные дыры образовались необычайно быстро в ранней Вселенной - только так они могли стать такими огромными, считают ученые.
"Это типичная проблема курицы и яйца: сначала образовалась галактика, а затем черная дыра коллапсировала в ее центре, или сначала образовалась черная дыра, а затем галактика сформировалась вокруг нее", - рассуждает Пакуччи. По его словам, экстремальные массы этих черных дыр являются самым веским доказательством последнего варианта.
"Ни один из этих фрагментов не согласуется с общепринятыми теориями образования галактик и черных дыр, а это значит, что мы, вероятно, упускаем что-то фундаментальное", - говорит Бингджи Ванг (Bingjie Wang) из Университета штата Пенсильвания. " И пока никто не выдвинул новой убедительной гипотезы". У маленьких красных точек есть еще несколько странных свойств, таких как возраст звезд и их тусклость в рентгеновском диапазоне волн, которые также нуждаются в объяснении.
"Это действительно потрясающе - обнаружить такой объект, которому нет объяснения", - рассказывает Дженни Грин астрофизик и профессор Принстонского университета. "Но у нас есть некоторые предположения. Например, если бы черные дыры поглощали материю немного быстрее, чем их современные аналоги, это могло бы немного разрядить ситуацию", - отмечает эксперт.
В ближайшие несколько лет, говорит она, JWST проведет еще несколько наблюдений за этими любопытными космическими объектами, и, возможно, это поможет нам собрать всё воедино.
