Новое открытие «Джеймса Уэбба» может переписать историю роста сверхмассивных черных дыр

Космический телескоп «Джеймс Уэбб», возможно, обнаружил принципиально новый класс космических объектов — «черную дыру-звезду». Астрономы предполагают, что этот гипотетический объект может объяснить природу загадочных «маленьких красных точек», впервые зафиксированных телескопом в 2022 году.

Новый объект, получивший название «Скала» (The Cliff), указывает на то, что «маленькие красные точки» представляют собой не просто компактные галактики, а совершенно новую форму космических объектов. Согласно предложенной гипотезе, «черная дыра-звезда» — это массивная черная дыра, которая поглощает окружающую материю с такой высокой скоростью, что интенсивное излучение от аккреционного диска заставляет окружающий ее плотный кокон из газа ярко светиться, подобно звезде. Ключевое отличие заключается в том, что свечение обычной звезды вызвано ядерным синтезом, в то время как в данном случае источником энергии является сама черная дыра.

Изначально «маленькие красные точки», обнаруженные в первые миллиарды лет жизни Вселенной, были названы «разрушителями Вселенной», поскольку их существование бросало вызов современным моделям эволюции космоса. Для их объяснения астрономы предложили две основные теории: либо это невероятно плотные галактики с интенсивным звездообразованием, либо галактики, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры, непропорционально большие по сравнению с массой своих галактик. В обоих случаях красный цвет объектов объясняется большим количеством окружающей их пыли.

Исследование объекта «Скала», проведенное группой астрономов под руководством Анны де Грааф из Института астрономии Общества Макса Планка и опубликованное 10 сентября в журнале Astronomy & Astrophysics, добавило веса второй теории. Ученые проанализировали свет от одной из таких точек, который шел до нас почти 12 миллиардов лет. В ее спектре они обнаружили необычно резкий скачок яркости, известный как скачок Бальмера. Такая резкость не характерна ни для массивных галактик, ни для типичных активных ядер галактик. Это натолкнуло ученых на мысль о существовании экзотического объекта — «черной дыры-звезды», которую можно представить как горячий объект, завернутый в сверхплотное газовое «одеяло».

Как отметил астрофизик Фабио Пакуччи, не участвовавший в исследовании, эта работа интересна попыткой связать необъясненные наблюдательные особенности с теоретическими идеями. Однако гипотеза о «черных дырах-звездах» находится на начальной стадии, и для проверки ее состоятельности потребуются дальнейшие наблюдения с помощью «Джеймса Уэбба». Если она подтвердится, это может решить загадку появления сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной, поскольку такие объекты, вероятно, представляют собой короткоживущую, но крайне активную фазу их роста.

Истинная природа «маленьких красных точек» пока остается загадкой. Будущие исследования покажут, являются ли они экзотическими «черными дырами-звездами», определенным этапом роста массивных черных дыр или же особой стадией эволюции галактик.