Астрономы при помощи наземных и космических телескопов обнаружили Большую красную точку, существовавшую в эпоху космического полудня. Это яркое, но тихое в рентгеновском и радиодиапазонах активное галактическое ядро, содержащее растущую сверхмассивную черную дыру, относится к популяции маленьких красных точек. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
Маленькие красные точки (Little Red Dots, LRD) стали одним из ключевых научных открытий телескопа «Джеймс Уэбб». Это популяция красноватых точечных источников излучения, в которой около сорока процентов приходится на коричневые карлики и другие объекты, а оставшаяся часть — на необычные активные галактические ядра, остающиеся предметом обсуждений. Эти ядра характеризуются компактностью и сильной тусклостью в радио- и рентгеновском диапазонах, из-за чего не попадали в предыдущие обзоры неба. Для объяснения их природы предлагаются разные модели, которые в общем случае включают в себя активно растущие массивные черные дыры, потенциально затененные облаками пыли и газа.
Изучение маленьких красных точек помогает лучше понять процессы роста и эволюции галактик и сверхмассивных черных дыр от эпохи Реионизации до возраста Вселенной в несколько миллиардов лет. Для эпохи космического полудня (красное смещение 2-3), когда наблюдается пик активности активных ядер за счет аккреции и скорости звездообразования в галактиках, известно всего несколько маленьких красных точек, чего недостаточно для хорошей проверки теоретических моделей.
Группа астрономов во главе с Федерикой Лойаконо (Federica Loiacono) из Национального института астрофизики Италии сообщила об обнаружении яркой маленькой красной точки в эпоху космического полудня, которую назвали Большой красной точкой (Big Red Dot, BiRD). Она была замечена в окрестностях квазара SDSS J1030+0524, для определения ее свойств и подтверждения открытия ученые проанализировали данные наблюдений в оптическом, инфракрасном, миллиметровом, рентгеновском и радиодиапазонах, полученных при помощи наземных и космических телескопов, таких как ALMA, VLT, JVLA, LBT, CFHT, «Хаббл», «Спитцер», «Джеймс Уэбб».
Красное смещение Большой красной точки составляет 2,33, что означает, что она существовала примерно через четыре миллиарда после Большого Взрыва. Это активное галактическое ядро, которое содержит черную дыру с массой на уровне 108 масс Солнца и демонстрирует крайне слабый уровень рентгеновского и радиоизлучения и болометрическую светимость 3×1045 эрг в секунду. Наблюдаются также признаки оттоков плотного газа.
Большая красная точка по свойствам похожа на пару ранее подтвержденных маленьких красных точек в эпоху космического полудня, а также на активные ядра с широкими линиями излучения. Расчет распространенности подобных объектов в эту эпоху показал, что вклад маленьких красных точек в популяцию активных галактик не стоит недооценивать, а их распространенность слабо меняется при уменьшении красного смещения. Это может означать, что формирование зародышей сверхмассивных черных дыр и их активный рост могли быть эффективными процессами вплоть до космического полудня.
У телескопа «Джеймс Уэбб» было и много других примечательных открытий, в том числе целая плеяда обновлений рекордов по дальности наблюдений как отдельных галактик, в том числе спиральных и активных, так и скоплений.