Астрономи за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» ідентифікували новий клас надмасивних чорних дір, які існували у ранньому Всесвіті. Це відкриття допоможе заповнити прогалину між класичними квазарами — активними ядрами галактик, та так званими «маленькими червоними цятками», що були виявлені у 2022 році і можуть бути молодими квазарами.
Про це розповідає ProIT
Відмінності між класичними квазарами та новими об’єктами
Класичні квазари — це галактики з надмасивними чорними дірами у центрі, оточеними густими пиловими хмарами. Завдяки своїй яскравості їх легко фіксувати. У 2022 році астрономи за допомогою телескопа «Джеймса Вебба» знайшли новий тип активних ядер галактик, що отримали назву Little Red Dots. На знімках ці об’єкти виглядали як невеликі, тьмяні червоні плямки, відмінні від класичних квазарів за розміром і світністю, а також приховані за значною кількістю пилу.
Вчені зацікавились, чи існують об’єкти з проміжними характеристиками між Little Red Dots і класичними квазарами. Протягом понад десяти років пошуків, використовуючи телескоп Subaru на Гаваях, їм вдалося ідентифікувати кілька галактик, які виникли у перший мільярд років після Великого вибуху. Світло від цих галактик було недостатньо типовим для квазарів, але його інтенсивність вимагала іншого пояснення, ніж просто зореутворення. Астрономи підозрювали, що у їх ядрах приховані надмасивні чорні діри, однак через технічні обмеження тих часів підтвердити це було неможливо.
Підтвердження існування нової популяції чорних дір
Сучасні можливості JWST дозволили міжнародній команді астрономів повторно дослідити ці загадкові об’єкти. Науковці підтвердили наявність газу, що швидко рухається під дією потужної гравітації надмасивних чорних дір у 13 далеких галактиках з активними ядрами. У дев’яти з них були виявлені ознаки нової популяції надмасивних чорних дір, які, хоч і такі ж яскраві, як класичні квазари, лишаються прихованими через велику кількість пилу — подібно до «маленьких червоних цяток».
«Ці результати є надійними завдяки високій якості світлових спектрів цих об’єктів з чіткими ознаками газу, що живиться надмасивними чорними дірами. Хоча кількість нових об’єктів велика, це не так вже й несподівано. Розрив між двома відомими популяціями дуже великий, і, дійсно, ці нові об’єкти можуть належати до цієї зниклої популяції, але, ймовірно, їх більше», — підкреслює керівник групи астрономів, доцент в Інституті науки та технологій Австрії, Йорріт Матте.
На думку науковців, знаходження все більшої кількості таких прихованих квазарів і подальший аналіз їх випромінювання дозволить краще оцінити маси зірок і надмасивних чорних дір у відповідних галактиках. Це поглибить розуміння процесів еволюції гігантських чорних дір на ранніх етапах існування Всесвіту.
Результати цього дослідження опубліковані на сервері препринтів arXiv.
