Астрономы нашли ключ к одной из самых больших загадок раннего космоса.
Ученые объяснили, чем могут быть таинственные объекты с фото телескопа Джеймс Уэбб
Ученые установили, что загадочные компактные объекты, которые телескоп Джеймс Уэбб фиксирует в самых дальних уголках Вселенной, могут действительно быть скрытыми ядрами обычных галактик. Исследователи обнаружили это, изучая спиральную галактику, чье яркое красное ядро оказалось почти точной копией загадочных "маленьких красных точек". Работа международной команды во главе с Пьерлуиджи Ринальди опубликована 29 июля в издании The Astrophysical Journal.
Новое исследование проливает свет на одну из самых больших загадок современной астрономии - таинственные "маленькие красные точки", которые телескоп Джеймс Уэбб начал фиксировать в самых дальних уголках космоса еще несколько лет назад. Ученые долго не могли понять, что это за объекты и почему они почти исчезают в ближайшей к нам Вселенной.
Команда астрономов под руководством Пирлуиджи Ринальди, как пишет ScienceDaily, нашла способ проследить, во что могут превращаться эти странные объекты со временем. Исследователи обратили внимание на одну конкретную галактику, которая помогла раскрыть часть загадки.
С 2022 года, когда телескоп Джеймс Уэбб впервые показал так называемые "маленькие красные точки" (LRD), астрономы пытались определить, что это действительно такое. Эти компактные, очень далекие красные источники встречаются по всей ранней Вселенной, но их природа оставалась непонятной. Одна из ведущих теорий предполагала, что это сверхмассивные черные дыры, известные как активные галактические ядра - но они вели себя не так, как подобные объекты, наблюдаемые астрономами в ближайшем космосе. [МЕСТО ДЛЯ ФОТО: снимок телескопа Джеймс Уэбб с "маленькими красными точками" на фоне далекого космоса; Такие компактные красные объекты астрономы фиксируют по всей ранней Вселенной.]
Главная находка исследователей – это спиральная галактика WISEA J123635.56+621424.2, которую ученые прозвали "Сагуаро" из-за ее выразительных спиральных рукавов, напоминающих одноименный кактус из пустыни Сонора на юго-западе США. Галактика расположена на таком расстоянии, что мы видим ее такой, какой она была примерно 3,3 миллиарда лет после Большого взрыва. В центре "Сагуаро" - компактный красный источник, очень напоминающий "маленькую красную точку" и даже визуально похож на спелый плод кактуса.
"Все, что образовалось в ранней Вселенной, должно превратиться во что-то в современном космосе. Мы почти не имели представления, чем становятся эти точки, но результаты нашего исследования наконец-то показывают, как искать их потомков", - сказал соавтор исследования Джордж Рике из Аризонского университета.
Исследователи выбрали именно эту галактику не случайно: одна из микрозащелок телескопа Уэбб оказалась точно над ее ядром, что позволило собрать подробные спектроскопические данные. Кроме того, "Сагуаро" находится значительно ближе к Земле, чем типичные "маленькие красные точки", астрономы смогли разглядеть всю структуру галактики вокруг яркого ядра, а не только самую компактную точку.
Для исследования команда объединила архивные наблюдения двух телескопов – Габбл предоставил снимки в ультрафиолете, а Вебб – инфракрасные изображения и спектроскопические данные. Ядро галактики оказалось более ярким в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, чем в видимом свете – именно такая особенность характерна для далеких "маленьких красных точек".
Исследователи также проверили, излучает ли объект рентгеновский свет. Большинство "маленьких красных точек" на больших расстояниях вообще не фиксируются в рентгеновском диапазоне. Однако "Сагуаро" продемонстрировало слабое рентгеновское излучение, которое удалось зафиксировать рентгеновской обсерватории Чандра.
"Наблюдения в рентгеновском диапазоне показывают, что эта галактика имеет активное галактическое ядро, причем очень скрытое. Оно не только скрытое, но и слабое в рентгеновском диапазоне - и именно такое сочетание может объяснить нехватку рентгеновского излучения, которое мы видим во всех других маленьких красных точках", - исследование Кэрис Гилберт.
Чтобы проверить свою гипотезу окончательно, команда провела решающий тест: математически "переместила" галактику "Сагуаро" на гораздо большее расстояние, симулируя, как она выглядела бы в ранней Вселенной. Результат оказался показательным – когда галактику удаляли, ее спиральная структура становилась незаметной, а яркое ядро, похожее на "маленькую красную точку", оставалось четко видимым.
Это означает, что маленькие красные точки могут быть не отдельным видом объектов, а лишь временной фазой развития обычных галактик с надмассивными черными дырами в ядре. Из-за огромного расстояния и ограничения современных телескопов окружающие структуры галактик просто становятся незаметными, и остается видим только яркий центральный источник.
Ученые отмечают, что "Сагуаро" не доказывает, что абсолютно каждая "маленькая красная точка" со временем превращается именно в спиральную галактику со скрытой черной дырой - эти объекты очень отличаются между собой, и исследователи предполагают, что эта категория может включать несколько разных типов объектов или стадий развития. Однако находка дает астрономам конкретный ориентир для дальнейших поисков подобных "переходных" галактик в не столь далеком космосе, а также намекает, что даже наш Молочный Путь когда-то мог выглядеть как одна из таких загадочных красных точек.
