Astronomi su pomoću teleskopa James Webb otkrili izuzetno sjajne i kompaktne objekte iz ranog Univerzuma nazvane "male crvene tačkice". Novo istraživanje pokazuje da su to najverovatnije mlade supermasivne crne rupe skrivenе u gustim kokonicima jonizovanog gasa koji prigušuju rendgensku i radio-emisiju. Procene mase centrala iznose 100.000–10.000.000 masa Sunca, a rad je objavljen 15. januara u časopisu Nature.
Misteriozne „male crvene tačkice” sa JWST: prerušene supermasivne crne rupe iz ranog Univerzuma?
The James Webb Space Telescope's little red dot discoveries continue to capture scientists' attention. | Credit: adim Rusakov/CEERS/PRIMER
Tokom kraja 2022. godine, zahvaljujući NASA-inom teleskopu James Webb (JWST), astronomi su otkrili niz izuzetno sjajnih i kompaktnih izvora svetlosti koji su ubrzo dobili nadimak „male crvene tačkice”. Ovi objekti pojavljuju se veoma rano u istoriji Univerzuma — manje od 1 milijarde godina nakon Velikog praska — a gotovo su nestali nakon oko 2 milijarde godina, rekao je voditelj istraživanja Vadim Rusakov sa Univerziteta u Manchesteru. (Univerzum danas ima približno 13,8 milijardi godina.)
Šta su te tačkice?
Otkrivanje je izazvalo žustru debatu: da li su to ekstremno zvezdane, kompaktne galaksije ili nešto drugo? Jedna od vodećih hipoteza bila je da svetlost potiče od velikog broja zvezda. Druga opcija — i ona koju novi rad snažno podržava — jeste da u njihovim jezgrima leže mlade supermasivne crne rupe, čija svetlost nastaje zagrevanjem plina koji juri ka njima.
Novija analiza i glavni dokazi
U novoj studiji analizirao se uzorak od 12 veoma udaljenih galaksija; najraniji primerci odgovaraju dobu kada je Univerzum bio oko 840 miliona godina star. Istraživači su zaključili da su male crvene tačkice previše sjajne i previše kompaktne da bi nastale isključivo velikim brojem zvezda: ako bi se objasnile samo zvezdama, bile bi najgušće galaksije u Univerzumu.
Modeli tima pokazuju da najsjaniji izvori imaju ukupni sjaj veći od oko 250 milijardi Sunca, dok im je fizička veličina manja od trećine svetlosne godine. Za poređenje: rastojanje od Sunca do Proksime Kentauri iznosi oko 4,25 svetlosne godine – što jasno ukazuje na izuzetnu kompaktost ovih objekata.
Spektralna analiza sugeriše da je većina vidljive svetlosti bila raspršena na elektronima u gustom oblaku jonizovanog gasa koji okružuje jezgro — takvi „kokoni” mogu da zarobe i priguše direktnu rendgensku i radio-emisiju obično povezanu sa aktivnim supermasivnim crnim rupama.
Vadim Rusakov: "Ovi objekti su se ispostavili kao supermasivne crne rupe uprkos tome što su skoro svi tipični indikatori masivnih crnih rupa izostali. Imaju gotovo savršenu masku koja uklanja rendgensku i radio-emisiju."
Merena brzina svetlećeg gasa u većini tačkica iznosi oko 670.000 milja na sat (≈1,08 miliona km/h). Ako je taj gas u orbiti oko centralnog objekta, procenjena masa tih crnih rupa iznosi između 100.000 i 10.000.000 masa Sunca. To je približno 100 puta manje od ranijih, grubljih procena i više odgovara očekivanjima za mlade supermasivne crne rupe u ranom kosmosu.
Zašto je ovo važno?
Rezultati sugerišu da po prvi put posmatramo supermasivne crne rupe u ranoj fazi rasta — period koji može da pruži ključne informacije o tome kako su takve crne rupe nastajale: da li su postepeno rasle iz manjih crnih rupa ili su nastale „veće”, kao srednje-masivne crne rupe formirane kolapsom gustih gasnih tokova.
Dalja posmatranja mogu otkriti hemijske ili druge fizičke tragove u kokonu gasa koji bi pomogli da se razluče različite teorije nastanka. Autori su svoje nalaze objavili 15. januara u časopisu Nature.
Napomena: teleskop James Webb je projekat vredan oko 10 milijardi dolara, čija napredna oprema omogućava posmatranja ovako udaljenih i starovekih struktura.
Pomozite nam da budemo bolji.
