Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Вебб» идентифицировали новый класс сверхмассивных черных дыр, которые существовали в ранней Вселенной. Это открытие поможет заполнить пробел между классическими квазарами — активными ядрами галактик, и так называемыми «маленькими красными точками», которые были обнаружены в 2022 году и могут быть молодыми квазарами.
Об этом сообщает ProIT
Отличия между классическими квазарами и новыми объектами
Классические квазары — это галактики с сверхмассивными черными дырами в центре, окруженными густыми пылевыми облаками. Благодаря своей яркости их легко фиксировать. В 2022 году астрономы с помощью телескопа «Джеймс Вебб» нашли новый тип активных ядер галактик, получивших название Little Red Dots. На снимках эти объекты выглядели как небольшие, тусклые красные пятнышки, отличные от классических квазаров по размеру и яркости, а также скрытые за значительным количеством пыли.
Ученые заинтересовались, существуют ли объекты с промежуточными характеристиками между Little Red Dots и классическими квазарами. На протяжении более десяти лет поисков, используя телескоп Subaru на Гавайях, им удалось идентифицировать несколько галактик, которые возникли в первый миллиард лет после Большого взрыва. Свет от этих галактик был недостаточно типичным для квазаров, но его интенсивность требовала другого объяснения, чем просто звездообразование. Астрономы подозревали, что в их ядрах скрыты сверхмассивные черные дыры, однако из-за технических ограничений того времени подтвердить это было невозможно.
Подтверждение существования новой популяции черных дыр
Современные возможности JWST позволили международной команде астрономов повторно исследовать эти загадочные объекты. Ученые подтвердили наличие газа, который быстро движется под действием мощной гравитации сверхмассивных черных дыр в 13 далеких галактиках с активными ядрами. В девяти из них были обнаружены признаки новой популяции сверхмассивных черных дыр, которые, хоть и такие же яркие, как классические квазары, остаются скрытыми из-за большого количества пыли — подобно «маленьким красным точкам».
«Эти результаты являются надежными благодаря высокому качеству световых спектров этих объектов с четкими признаками газа, который питается сверхмассивными черными дырами. Хотя количество новых объектов велико, это не так уж и неожиданно. Разрыв между двумя известными популяциями очень велик, и, действительно, эти новые объекты могут принадлежать к этой исчезнувшей популяции, но, вероятно, их больше», — подчеркивает руководитель группы астрономов, доцент в Институте науки и технологий Австрии, Йоррит Матте.
По мнению ученых, нахождение все большего количества таких скрытых квазаров и дальнейший анализ их излучения позволит лучше оценить массы звезд и сверхмассивных черных дыр в соответствующих галактиках. Это углубит понимание процессов эволюции гигантских черных дыр на ранних этапах существования Вселенной.
Результаты этого исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.