В июле 2022 года начались научные наблюдения с использованием космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST), что позволило ученым заглянуть в прошлое дальше, чем с помощью любого другого телескопа. Было сделано несколько открытий.
На этой иллюстрации показана сверхмассивная черная дыра. Фото: НАСАСреди прочего, были обнаружены так называемые маленькие красные точки (LRD — Little Red Dot), которые существовали уже около 600 миллионов лет после Большого взрыва. Новые исследования показывают, что эти объекты могут быть чрезвычайно массивными звездами. Исследование опубликовано на сайте arxiv.org.
JWST удалось обнаружить более 300 таких маленьких красных точек. Ранее считалось, что это галактики. Однако количество этих LRD противоречило предыдущим представлениям о раннем космосе.
В любом случае обнаруженные LRD могут иметь ключевое значение для понимания роста и эволюции Вселенной. Их яркость может указывать на то, что это чрезвычайно массивные звезды. Эти массивные звезды, вероятно, являются предшественниками сверхмассивных черных дыр, наблюдаемых сегодня.
Предыдущие исследования показали, что эти красные точки могут быть активными ядрами галактик со сверхмассивными черными дырами в центрах. Другая теория заключается в том, что свой красный цвет они получили из-за огромного количества газа и пыли.
Гипотеза о том, что это активные ядра галактик, противоречит тому факту, что они не испускают обнаруживаемого рентгеновского излучения. Кроме того, красные точки показывают едва колеблющуюся интенсивность излучения в инфракрасном диапазоне, что также говорит против теории ядер галактик.
Итак, современные исследования показывают, что LRD, вероятно, не являются галактиками. Исследователи предполагают, что это сверхмассивные звезды.
«Космический телескоп имени Джеймса Уэбба обнаружил популяцию загадочных, компактных источников с большим красным смещением, известных как маленькие красные точки (LRD), физическая природа которых остается предметом интенсивных споров», — говорят исследователи.
Астрономы также подозревают, что эти сверхмассивные звезды представляют собой важную промежуточную стадию для образования черных дыр. Предполагается, что эти черные дыры снабжают энергией квазары — активное ядро галактики.
Исследователи предполагают, что такие звезды могли образоваться только на очень ранней стадии развития Вселенной. В конце своей жизни они, вероятно, взорвались, превратившись в огромную сверхновую, оставив после себя черные дыры. Они могли впоследствии образовать сверхмассивные черные дыры. Это объясняет, почему астрономы обнаружили такие гигантские черные дыры на столь раннем этапе истории Вселенной.
Исследователи полагают, что LRD могут отображать прямой свет от сверхмассивных звезд, которые активно растут. Вероятно, они живут последние 1000 лет, прежде чем разрушатся.
«Такая короткая продолжительность жизни согласуется с редкостью LRD, что позволяет предположить, что они представляют собой мимолетную, но важную фазу в формировании галактик и черных дыр», — заявили авторы исследования.
Чтобы проверить, действительно ли LRD являются очень старыми сверхмассивными звездами, они провели расчеты, создали модели и сравнили их с данными наблюдений JWST. Сообщается, что сверхмассивные звезды примерно в миллион раз тяжелее Солнца.
Модель астрономов смогла объяснить то, что наблюдалось в LRD. Яркость и световые характеристики моделируемой звезды соответствовали реальным данным измерений, предоставленным телескопом Джеймса Уэбба.
Было показано, что сверхмассивные звезды с массой в миллион солнечных столь же ярки, как и LRD. Более того, спектры сверхмассивных звезд согласуются с наблюдаемыми спектрами LRD.
«Подводя итог, наша модель сверхмассивных звезд дает удивительно простую и внутренне непротиворечивую физическую картину LRD», — пишут авторы.
Теперь необходимы дальнейшие исследования для подтверждения этой теории. Если окажется, что LRD действительно являются сверхмассивными звездами, астрономы получат ответ на один из самых захватывающих вопросов астрономии.