Sažetak: Analize snimaka i spektroskopski podaci sa teleskopa James Webb pokazuju da su "male crvene tačkice" u ranom univerzumu najverovatnije mlade crne rupe obavijene gustom gasnim kokonima. Astronomi iz Cosmic Dawn Centra utvrdili su da ~70% tih objekata ima brzo kružeći gas koji se zagreva i emituje crveno zračenje. Procene ukazuju na mase reda veličine ~10 miliona Sunčevih masa, što daje ključne informacije o ranoj evoluciji crnih rupa.
Misterija „malih crvenih tačkica“ rešena — JWST otkriva mlade crne rupe u ranom univerzumu
Little red dots appear in multiple JWST images. Photo: Darach Watson/JWST
Kada je teleskop James Webb 2022. poslao prve snimke udaljenog svemira, astronomi su u njima uočili sitne, intenzivno crvene tačkice razbacane po najranijim delovima univerzuma. Nakon dvogodišnjih analiza, tim sa Cosmic Dawn Centra pri Niels Bohr Institutu u Kopenhagenu iznosi zaključak: te „male crvene tačkice“ (LRD) su najverovatnije mlade crne rupe obavijene gustom omotačem gasa.
Šta pokazuju posmatranja?
Spektroskopske analize pokazuju da oko 70% LRD objekata ima jasan znak širokih emisijskih linija i gasnih komponenti koje kruže velikom brzinom oko izvora. To ukazuje na prisustvo gustog, brzo rotirajućeg gasa koji se spiralačno sliva ka centralnom objektu i pri tom snažno greje.
Kako gas daje crvenu boju?
Dok se gas uvija i približava crnoj rupi, trenjem i kompresijom dostiže veoma visoke temperature i emituje snažno zračenje. Zbog vrlo velike udaljenosti i crvenog pomaka (redshift) tog zračenja, JWST ga detektuje kao jarke crvene izvore. Takav spektar ne odgovara isključivo zvezdanoj svetlosti, što dodatno podržava hipotezu o aktivnom akrecionom procesu.
„Male crvene tačkice su mlade crne rupe, otprilike sto puta manje masivne nego što se ranije pretpostavljalo, ušuškane u kokon gasa koji gutaju kako bi rasle“, kaže koautor studije Darach Watson. „Taj proces stvara ogroman toplotni izlaz koji probija kokon i daje LRD-ovima njihovu karakterističnu crvenu boju.“
Watson dodatno objašnjava: „Kada gas pada prema crnoj rupi, formira akrecioni disk i ubrzava do velikih brzina, zbijajući se i zagrevajući do miliona stepeni. Samo mali deo gasa bude stvarno progutan — veći deo se izbacuje duž polova zbog rotacije i jakih vetrova. Zato kažemo da crne rupe često ‘neuredno jedu’.“
Kolike su mase i zašto je ovo važno?
Iako su ovi objekti manjeg obima od supermasivnih crnih rupa koje nalazimo u zrelim galaksijama, procenjuje se da imaju mase reda veličine ~10 miliona Masa Sunca (≈10^7 M☉). To je otprilike sto puta manje od nekih ranijih procena koje su predlagale mase reda milijardu M☉, ali je i dalje izuzetno veliko za objekte koji postoje nekoliko stotina miliona godina posle Velikog praska.
Otkriće daje važan uvid u rani razvoj crnih rupa i mehanizme njihovog rasta u prvim milijardama godina postojanja univerzuma. Dalja spektralna i dubinska posmatranja pomoći će da se potvrdi poreklo LRD objekata i razjasne njihove uloge u formiranju ranih galaksija.
Pomozite nam da budemo bolji.
