Астрономите не знаят какво представляват

Малки космически аномалии, наподобяващи яркочервени точки, се появявиха в почти всяка снимка, направена от най-мощния космически телескоп "Джеймс Уеб". Астрономите ги нарекоха ​​малки червени точки или LRD, но все още няма съгласие по въпроса какво точно представляват те.

„Това е първият път в кариерата ми, в който изучавам обект, за който наистина не разбираме защо изглежда по начина, по който изглежда“, каза Джени Грийн, професор по астрофизични науки в Принстънския университет. „Мисля, че е правилно да ги наречем мистерия", допълни тя.

Първоначално някои астрономи предполагаха, че точките може да са масивни галактики от ранната Вселена или черни дупки, заобиколени от прах. Тези предположения обаче по-късно бяха опровергани от по-нататъшни наблюдения. Така възникнаха няколко нови хипотези, като част от тях засягат черни дупки.

Странните космически експлозии, които учените не могат да обяснят (СНИМКИ)

Грийн вярва, че черна дупка като основен компонент на LRD отговаря на най-голям брой наблюдения, направени досега на обектите. Въпреки това, добави тя, някой би могъл да направи изцяло ново наблюдение, което да преобърне всяко предположение до момента.

Независимо дали тези любопитни точки в крайна сметка потвърждават по-стари теории или представляват ново откритие, учените са готови да получат ново разбиране за Вселената.

„Липсващо звено“

Определението „малки червени точки“ се появява за първи път в проучване от 2024 г. - почти две години, след като учените започнаха да изучават обектите. То е измислено от Йорит Мате, ръководител на изследователската група по астрофизика на галактиките в Института за наука и технологии на Австрия. Той избира това наименование, защото е по-просто и по-запомнящо се от по-точния научен термин - обекти с широки H-алфа емисионни линии.

Изображения от „Джеймс Уеб“ потвърждават теория на Айнщайн (СНИМКИ)

Точките изглеждат червени, защото са много далече, а с разширяването на Вселената светлината от изключително отдалечени обекти се разтяга в инфрачервения спектър, докато пътува, за да достигне Земята. Това е феномен, който астрономите наричат ​​„червено отместване“.

Но точките по своята същност са червени, въпреки че точната причина за това е една от най-трудните части на пъзела. Мате каза, че става дума за растящи черни дупки, които са червени не защото има прах, а защото има водороден газ.

Голяма част от неяснотите около обектите произтича от разстоянието, на което се намират. Въпреки че астрономите са открили около 1000 от тях, Мате отбеляза, че почти всички те са изключително отдалечени.

„LRD са широко разпространени в ранната вселена – предимно през първия милиард години космическо време, като настоящата възраст е 13,8 милиарда години. Те обаче са изключително редки в по-близката или по-късна вселена“, обясни той.

Миналата година екип от изследователи откри за първи път три LRD много по-близо до Земята. В момента те се анализират. Но въз основа на това откритие, според Мате, локалните LRD биха могли да бъдат 100 000 пъти по-редки от тези, открити по-далеч в ранната Вселена. Ако обаче бъдат открити повече локални LRD, те биха могли да разкрият повече от тайните си, защото е по-лесно да се изучава обект, който е по-близо.

Астрономите откриха Слънчева система, която не би трябвало да съществува

„Що се отнася до това как LRD биха могли да променят разбирането ни за черните дупки, мисля, че те може да се окажат някакъв вид липсващо звено“, каза Мате. „Знаем, че галактиките, като нашия Млечен път, имат свръхмасивни черни дупки в центъра си и макар това да е много често срещано, загадка е как са се образували тези свръхмасивни черни дупки. LRD всъщност може да са фазата на раждане или бебешката фаза на това образувание и ние може би наблюдаваме това за първи път", допълни той.

Звезди – черни дупки

През 2023 г. екип изследователи, ръководен от Ана де Грааф от Центъра за астрофизика „Харвард–Смитсониън“, стартира програма, наречена RUBIES (Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey – „Червени неизвестни: ярко инфрачервено извънгалактично изследване“). В рамките на програмата бяха отделени значителни ресурси от космическия телескоп „Джеймс Уеб“ — около 60 часа наблюдения — за анализ на хиляди червени и ярки обекти.

„Това беше първата програма, която систематично се насочи към тези червени източници, наблюдавайки всякакви странни обекти, не само малките червени точки“, каза де Грааф.

Най-голямата изненада е обект, който тя нарича „Скалата“ (The Cliff), чиито характеристики изглежда опровергават първоначалните хипотези за това какво биха могли да бъдат малките червени точки. „Този източник е първият, за който можем недвусмислено можем да кажем, че не е нито обикновена галактика, нито черна дупка, обвита в прах. Тогава трябва да е нещо друго“, казва Грааф. „Това беше своеобразен пробив“, допълни изследователят. Данните сочат, че малките червени точки не са червени заради стари звезди или заради прах, а защото светлината се поглъща от много плътен газ, обграждащ централен източник, който според учените е черна дупка. А това е нещо, което никога досега не е било наблюдавано. Де Грааф подчерта, че „Скалата“ насочва към съществуването на нов тип космически обект. В някои научни публикации тя нарича тези обекти „звезди – черни дупки“ (black hole stars).

Наистина непознато

Скалата също така има сходства с теоретичните обекти, наречени квазизвезди, които бяха предсказани през 2006 г. от Мич Бегелман, професор в катедрата по астрофизични и планетарни науки в Университета на Колорадо в Боулдър, заедно с колегите си Марта Волонтери и Мартин Рийс. Това се случва много преди да бъдат открити малките червени точки. Те описват квазизвездата като звезда, която не се захранва от ядрен синтез, а от черна дупка, която е заобиколена от масивен облак газ, който я кара да свети като звезда. За разлика от черната дупка на Де Грааф, захранвана от черна дупка с неизвестен произход, квазизвездата е дефиниран теоретичен модел, в който черната дупка е резултат от колапса на масивна протозвезда.

„Осъзнах, че сме предвидили съществуването на черни дупки с огромни обвивки от материя. Не мисля, че непременно имаме категорично доказателство, че това е обяснението за малките червени точки, но досега не съм виждал никакви данни, които да представляват непреодолим проблем за тази теория“, каза Бегелман.

Странен хибрид между звезда и черна дупка би бил нов тип космически обект, така че е разбираемо, че има известна предпазливост от страна на изследователите относно обявяването на квазизвездите за победители в дебата за малките червени точки.

„Възможно е LRD да са квазизвезди, но според мен все още не сме изключили напълно други сценарии“, каза Мате.

За Де Грааф основният проблем с квазизвездите е, че те са специфичен тип обект и ние все още не знаем достатъчно за LRD. „Много е трудно да се докаже, че има черна дупка в LRD, доказателствата в момента не съществуват“, каза тя. „Единствената причина, поради която смятаме, че в тях има черни дупки, е, че са толкова светещи и че има толкова много от тях. Това е нашето научно усещане, но всъщност доказването му е трудно", посочва още Де Грааф.

Трудно е да се определи на какъв етап от дебата за малките червени точки се намира научната общност в момента, но повечето изследователи смятат, че дори не са близо до решение. Именно това обаче прави обектите толкова интересни.

Последвайте ни

tracking tracking tracking tracking tracking tracking tracking