В първите дълбочинни данни на космически телескоп джеймс уеб Появиха се малки, червеникави светлинки, карайки повече от един човек да се почесва по главите. Тези проблясъци, видими, когато космосът едва се е появявал от зародишите си, Те са толкова компактни и ярки, че не се поддават на ръчни обяснения..
Това, което започна като подозрение, че това са „пълноценни“ галактики, се превърна в много по-смела интерпретация. Няколко екипа, включително Държавния университет на Пенсилвания и Института по астрономия „Макс Планк“, предлагат това горящи звездни атмосфери, екзотичен клас обекти, който променя представите ни за ранната Вселена.
Какво представляват тези „червени точки“ и защо са объркващи?
Най-прякото тълкуване беше да се мисли, че ако светят в червено и са интензивни, Те биха могли да бъдат много напреднали галактики за времето си.Въпреки това, малкият размер и видимата яркост не отговарят на това, което очакваме от толкова млади галактически системи.
Когато светлината му беше изследвана със спектроскопия, стана ясен ключов детайл: изключително силен прекъсване на Балмер и необичайни водородни линии. Този модел е трудно да се съгласува с нормалните звездни популации и предполага много по-плътни и по-екстремни физически условия.
Един от тези обекти, наречен „Скалата“, показваше толкова забележим сигнал, че принуди моделите да бъдат преработени от нулатаНе приличаше на рояк звезди, а по-скоро на нещо, излъчващо като едно голямо тяло, обвито в газ.
Взети заедно, измерванията показват, че не си имаме работа със „стари галактики в прикритие“, а по-скоро с галактики, способни да преконфигурират светлината, излизаща от вътрешността им, оцветявайки я в наситено червено.
Идеята, която набира скорост: звезди с черна дупка в ядрото си
Най-внушителната хипотеза предполага, че тези точки биха били „звезди от черни дупки“: свръхмасивна черна дупка в центъра, заобиколена от плътна газова обвивка която действа като атмосферата на гигантска звезда.
За разлика от обикновените звезди, чиято енергия идва от ядрен синтез, Силата тук се осигурява от гравитациятаЧерната дупка поглъща материя с бърза скорост; част от тази енергия се трансформира и загрява околния газ, който излъчва и преизлъчва светлина, особено в инфрачервения спектър, който JWST улавя.
Този физически „трик“ съвпада с наблюдаваните спектри, защото Гъстият газ преконфигурира светлината, създавайки скокове и линии, които имитират някои звездни сигнатури, но с необичайна интензивност и форми. Ние не виждаме директно черната дупка, а по-скоро нейната надута, гореща атмосфера.
Няколко от участващите автори са обобщили идеята в ясен ментален образ: това, което изглеждаше като малка галактика, пълна със студени звезди В действителност това би била една-единствена гигантска „звезда“, захранвана от централна черна дупка, способна да свети и да поглъща едновременно.
Защо историята за произхода на гигантите на космоса се променя
Една от големите загадки беше как свръхмасивни черни дупки достигнали колосални размери толкова рано. Ако тези атмосфери, захранвани от черни дупки, са съществували, растежът се ускорява: има изобилие от материя, гравитационното падане е интензивно и светимостта произтича от самия процес на акреция.
С актьори като този в актьорския състав, ранната вселена престава да бъде среда на бавен растеж и се превръща режим на бързо обучение, при които масивни ядра се събират преди галактиките да са се установили напълно.
Тази картина би имала последствия и върху начина, по който е структурирана темата, и върху ролята, която тези източници са играли в Първи глави на галактическата еволюцияНеговата радиация и ветрове биха могли да повлияят на околния газ, регулирайки кога и къде са се родили първите звезди.
Далеч от това да сложи край на дебата, хипотезата отваря нови хоризонти: не всички би трябвало да са еднакви. Вероятно сме свидетели на... семейство от обекти, някои управлявани от черни дупки, а други от по-конвенционални механизми.
Как Джеймс Уеб ще го потвърди и какво предстои да видим
JWST, със своите инфрачервено зрение на дълги разстояния, ни позволява да погледнем милиарди години назад, но ключът сега е да получим още по-дълбоки и по-точни спектри. С тях ще можем по-добро измерване на плътността на газа, неговата температура и точния модел на водородните линии.
Провеждат се и тестове за променливост – промени в яркостта с течение на времето, и акреционни сигнатури съвместимо с нарастващите черни дупки. Ако атмосферата се подхранва, би трябвало да се забележат определени характерни флуктуации и профили.
При липсата на окончателно заключение, комбинираното тълкуване на наблюдения и модели предполага, че тези „червени точки“ са нещо повече от просто ранни галактики. Ако бъдат потвърдени като черни дупки, те ще станат ключови парчета да разберем ослепителния вид на първите гиганти на космоса и началото на галактическата архитектура.
