Астрономи знайшли ключ до одної з найбільших загадок раннього космосу
Вчені пояснили, чим можуть насправді бути таємничі об'єкти з фото телескопа Джеймс Вебб
Науковці встановили, що загадкові компактні об'єкти, які телескоп Джеймс Вебб фіксує в найдальших куточках Всесвіту, можуть насправді бути прихованими ядрами звичайних галактик. Дослідники виявили це, вивчаючи спіральну галактику, чиє яскраве червоне ядро виявилося майже точною копією загадкових "маленьких червоних крапок". Роботу міжнародної команди на чолі з П'єрлуїджі Рінальді опубліковано 29 липня у виданні The Astrophysical Journal.
Нове дослідження проливає світло на одну з найбільших загадок сучасної астрономії - таємничі "маленькі червоні крапки", які телескоп Джеймс Вебб почав фіксувати у найдальших закутках космосу ще кілька років тому. Науковці довго не могли зрозуміти, що це за об'єкти і чому вони майже зникають у ближчому до нас Всесвіті.
Команда астрономів під керівництвом Пірлуїджі Рінальді, як пише ScienceDaily, знайшла спосіб простежити, у що можуть перетворюватися ці дивні об'єкти з часом. Дослідники звернули увагу на одну конкретну галактику, яка допомогла розкрити частину загадки.
З 2022 року, коли телескоп Джеймс Вебб вперше показав так звані "маленькі червоні крапки" (LRD), астрономи намагалися визначити, що це насправді таке. Ці компактні, надзвичайно далекі червоні джерела зустрічаються по всьому ранньому Всесвіті, але їхня природа залишалася незрозумілою. Одна з провідних теорій припускала, що це надмасивні чорні діри, відомі як активні галактичні ядра - але вони поводилися не так, як подібні об'єкти, які астрономи спостерігають у ближчому космосі. [МІСЦЕ ДЛЯ ФОТО: знімок телескопа Джеймс Вебб з "маленькими червоними крапками" на тлі далекого космосу; Такі компактні червоні об'єкти астрономи фіксують по всьому ранньому Всесвіті.]
Головна знахідка дослідників - це спіральна галактика WISEA J123635.56+621424.2, яку науковці прозвали "Сагуаро" через її виразні спіральні рукави, що нагадують однойменний кактус із пустелі Сонора на південному заході США. Галактика розташована на такій відстані, що ми бачимо її такою, якою вона була приблизно 3,3 мільярда років після Великого вибуху. У центрі "Сагуаро" - компактне червоне джерело, яке дуже нагадує "маленьку червону крапку" і навіть візуально схоже на стиглий плід кактуса.
"Усе, що утворилося в ранньому Всесвіті, має перетворитися на щось у сучасному космосі. Ми майже не мали уявлення, чим стають ці крапки, але результати нашого дослідження нарешті показують, як шукати їхніх нащадків", - сказав співавтор дослідження Джордж Ріке з Аризонського університету.
Дослідники обрали саме цю галактику не випадково: одна з мікрозасувок телескопа Вебб опинилася точно над її ядром, що дозволило зібрати детальні спектроскопічні дані. Крім того, "Сагуаро" знаходиться значно ближче до Землі, ніж типові "маленькі червоні крапки", тож астрономи змогли розгледіти всю структуру галактики навколо яскравого ядра, а не лише саму компактну точку.
Для дослідження команда об'єднала архівні спостереження двох телескопів - Габбл надав знімки в ультрафіолеті, а Вебб - інфрачервоні зображення та спектроскопічні дані. Ядро галактики виявилося яскравішим в ультрафіолетовому та інфрачервоному діапазонах, ніж у видимому світлі - саме така особливість характерна для далеких "маленьких червоних крапок".
Дослідники також перевірили, чи випромінює об'єкт рентгенівське світло. Більшість "маленьких червоних крапок" на великих відстанях узагалі не фіксуються в рентгенівському діапазоні. Проте "Сагуаро" продемонструвала слабке рентгенівське випромінювання, яке вдалося зафіксувати рентгенівській обсерваторії Чандра.
"Спостереження в рентгенівському діапазоні показують, що ця галактика має активне галактичне ядро, причому дуже приховане. Воно не лише приховане, а й слабке в рентгенівському діапазоні - і саме таке поєднання може пояснити брак рентгенівського випромінювання, яке ми бачимо в усіх інших маленьких червоних крапках", - пояснила магістрантка Кейптаунського університету і співавторка дослідження Керіс Гілберт.
Щоб перевірити свою гіпотезу остаточно, команда провела вирішальний тест: математично "перемістила" галактику "Сагуаро" на значно більшу відстань, симулюючи, як вона виглядала б у ранньому Всесвіті. Результат виявився показовим - коли галактику віддаляли, її спіральна структура ставала непомітною, а яскраве ядро, схоже на "маленьку червону крапку", залишалося чітко видимим.
Це означає, що "маленькі червоні крапки" можуть бути не окремим видом об'єктів, а лише тимчасовою фазою розвитку звичайних галактик із надмасивними чорними дірами в ядрі. Через величезну відстань та обмеження сучасних телескопів навколишні структури галактик просто стають непомітними, і залишається видимим тільки яскраве центральне джерело.
Науковці наголошують, що "Сагуаро" не доводить, що абсолютно кожна "маленька червона крапка" з часом перетворюється саме на спіральну галактику з прихованою чорною дірою - ці об'єкти дуже різняться між собою, і дослідники припускають, що ця категорія може включати кілька різних типів об'єктів чи стадій розвитку. Проте знахідка дає астрономам конкретний орієнтир для подальших пошуків подібних "перехідних" галактик у не такому далекому космосі, а також натякає, що навіть наш Молочний Шлях колись міг виглядати як одна з таких загадкових червоних крапок.
