В зората на Вселената, астрономите са открили мистериозни светлинни точки, които може да са огромни сфери от горещ газ. Въпреки че приличат на обикновени звезди, задвижвани от термоядрен синтез, се смята, че тези обекти светят, защото свръхмасивните черни дупки в ядрата си привличат околната материя, освобождавайки енергия и произвеждайки светлина.
Когато космическият телескоп "Джеймс Уеб" за първи път започва работа през 2022 г., астрономите очакваха да надникнат в космическата зора и да станат свидетели на раждането на първите галактики. Вместо това те откриват нещо, което не би трябвало да съществува: малки червени точки, разпръснати по древното небе като космически конфети, всяка от които сякаш изпълнена с невъзможни количества звездна светлина.
Тези загадъчни обекти, наречени от изследователите "малки червени точки", изглеждали твърде масивни и зрели за толкова ранна епоха в космическата история. Ако наистина са били галактики, пълни със звезди, както първоначално се е предполагало, те биха съдържали стотици милиарди звезди с маси като на слънцето, натъпкани в региони, по-малки от околностите на нашата слънчева система.
"Нощното небе на такава галактика би било ослепително ярко", коментира Биндзие Уан (Bingjie Wang), сега сътрудник на НАСА за "Хъбъл" в Принстънския университет. "Ако това тълкуване е валидно, то предполага, че звездите са се образували чрез необикновени процеси, които никога преди не са били наблюдавани."
Но ново изследване, публикувано в списание Astronomy & Astrophysics, предполага, че тези космически обекти изобщо не са галактики. Те може да са нещо далеч по-странно: "черни дупки" – масивни черни дупки, обвити в плътни, светещи обвивки от водороден газ, които имитират звездна атмосфера. Наричат ги още "квазизвезди" - неистински звезди.
Сравнение на размерите на хипотетична квазизвезда/черна дупка (диаметър ~10 милиарда километра или ~7187 слънчеви диаметъра, маса от 1000+ слънчеви маси) и няколко известни гигантски звезди: Stephenson 2-18 (~2150 слънчеви диаметъра), VY Canis Majoris (~1420 слънчеви диаметъра, ~17 слънчеви маси), Бетелгейзе - Betelgeuse (~887 слънчеви диаметъра, ~11,6 слънчеви маси), Pistol Star (~306 слънчеви диаметъра, ~27,5 слънчеви маси), Ригел - Rigel (~78,9 слънчеви диаметъра, ~23 слънчеви маси) и R136a1 (~35,4 слънчеви диаметъра, ~265 слънчеви маси). Кредит: Wikimedia Commons
Откритие, което създаде проблеми
Откритието става благодарение на изучаването на обект, наречен от изследователите "Клиф" (вертикални скали) – особено екстремен пример, разположен на 11,9 милиарда светлинни години разстояние. Използвайки близо 60 часа време на телескопа "Джеймс Уеб", международен екип, ръководен от Анна де Грааф (Anna de Graaff) от Института по астрономия "Макс Планк", анализира светлината от този далечен маяк.
Видяното се противопоставя на конвенционалното обяснение. Обектът показва спектрална характеристика, наречена Балмеров скок (Balmer break, Balmer jump), която е два пъти по-силна от всеки друг източник с високо червено отместване, наблюдаван преди това – толкова драматичен сигнал, че изключва нормални звездни популации като източник.
"Екстремните свойства на "Клифа" ни принудиха да се върнем към чертожната дъска и да измислим изцяло нови модели", обяснява де Грааф.
Светлинният подпис на обекта изглежда зловещо подобен на този на една-единствена, много студена звезда, а не на цяла галактика. Но звезди с такъв размер просто не могат да съществуват в природата, което води изследователите до радикално нова интерпретация.
Звездни самозванци
Моделът "черна дупка-звезда" предполага, че това, което астрономите виждат, всъщност не е звезда в традиционния смисъл. Вместо това, вероятно представлява свръхмасивна черна дупка, която активно се храни с околната материя, като получената енергия нагрява дебела обвивка от турбулентен водороден газ около нея. Тази конфигурация създава външния вид на гигантска звездна атмосфера, като същевременно се захранва от гравитационен колапс, а не от ядрен синтез.
"По принцип разгледахме достатъчно червени точки, докато не видяхме една, която имаше толкова много атмосфера, че не можеше да се обясни с типичните звезди, които бихме очаквали от галактика", разказва Джоел Лея (Joel Leja), доцент по астрофизика в Държавния университет на Пенсилвания и съавтор на статията.
"Това е елегантен отговор наистина, защото си мислехме, че е малка галактика, пълна с много отделни студени звезди, но всъщност е една гигантска, много студена звезда."
Тази интерпретация елегантно разрешава няколко загадки, които измъчват астрофизиците. Обектите на практика не показват рентгеново излъчване и нямат горещи прахови сигнатури, типични за активните черни дупки, но въпреки това показват широки емисионни линии, свидетелстващи за бързо движение на газ около масивни централни обекти.
Плътната газова обвивка в модела на черна дупка естествено обяснява както липсата на рентгеново лъчение – радиацията се абсорбира от околния материал – така и необичайните спектрални свойства, които са затруднявали изследователите, опитващи се да съобразят конвенционалните модели на галактики.
Космически растеж
Ако това бъде потвърдено, квазизвездите (звездите - черни дупки) биха могли да решат друга космическа загадка: как свръхмасивните черни дупки са станали толкова големи и толкова бързо в ранната Вселена. "Джеймс Уеб" вече е открил доказателства за изненадващо масивни черни дупки в млади галактики, което повдига въпроси за това как са постигнали такива размери за толкова ограниченото налично време.
Конфигурацията на квазизвезда е била предсказана теоретично като механизъм за бърз растеж на черните дупки, осигуряващ начин на тези космически чудовища да се натрупват ефективно, поддържайки постоянен прием на заобикалящ ги газ. Вместо да бъдат кратка, нестабилна фаза, тези обекти може би представляват неизвестна досега, но важна глава в космическата еволюция.
Откритието получава допълнителна достоверност от скорошното идентифициране на втори, почти идентичен обект на още по-голямо разстояние, което предполага, че тези явления може да са по-често срещани, отколкото се смяташе първоначално. Двата обекта се различават само два пъти по яркост, въпреки че са разделени от милиарди светлинни години и космическо време.
Дали тези квазизвезди представляват липсващи звена във формирането на галактики или изцяло нов клас космически явления, предстои да се определи. Изследователският екип вече е осигурил допълнително време на телескопа "Джеймс Уеб", за да изучи тези загадъчни обекти по-подробно, обещавайки още разкрития за бурната младост на Вселената.
Засега малките червени точки служат като смиряващо напомняне, че космосът все още крие изненади, способни да преобърнат най-фундаменталните ни предположения за това как се формират и еволюират небесните обекти. В безкрайния космически мрак тези мънички маяци продължават да оспорват всичко, което астрономите са смятали, че знаят за ранната Вселена.
Справка: A remarkable ruby: Absorption in dense gas, rather than evolved stars, drives the extreme Balmer break of a little red dot at z = 3.5, Anna de Graaff et al; Astronomy & Astrophysics Volume 701, September 2025; DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202554681; Published online 10 September 2025
Източник: Black Hole Stars May Solve James Webb’s Little Red Dot Mystery, ScienceBlog
Още по темата
Физика
Нов модел обяснява защо има толкова големи черни дупки в ранната Вселена. И други космoлoгични мистерии
Космос
Повечето галактики в ранната вселена изглежда се въртят в една и съща посока
Физика
Изследване хвърля светлина върху произхода на материята в ранната Вселена
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
YKoshev
Доколко съвместими са минерално-суровинният отрасъл и чистата околна среда?
Козон
Мистериозен череп на гръцки хоминин е датиран на поне 286 000 години
Peter Petrov
След многократни експлозии нов тест за мегаракетата на Мъск
поп Дръвчо
Гледайте за първи път на живо как новооткритият "междузвезден посетител" 3I/ATLAS се устремява към нас