Астрономи зробили новий крок до розгадки так званих Little Red Dots — «малих червоних точок», які телескоп James Webb почав масово знаходити у дуже далекому ранньому Всесвіті. Ці обʼєкти виглядають компактними й надзвичайно червоними, а їхнє справжнє походження кілька років залишається однією з найактивніше обговорюваних загадок сучасної астрофізики.
Команда дослідників проаналізувала 217 таких обʼєктів із огляду COSMOS-Web. Замість того щоб розглядати кожну слабку систему окремо, науковці склали зображення разом у кількох інфрачервоних діапазонах камери NIRCam. Такий підхід дозволив підсилити дуже слабке світло й побачити структуру, яка губилася навколо яскравих центральних джерел.
Навколо «точок» справді є компактні галактики
У найдовшохвильовішому з використаних каналів дослідники виявили слабке розширене випромінювання. Його типовий розмір становить приблизно 200 парсеків. Це надзвичайно мало за галактичними масштабами: Чумацький Шлях має діаметр у десятки тисяч парсеків, тоді як ці системи виглядають як дуже щільні ранні «зародки» галактик.
Оцінена середня зоряна маса галактик-господарів становить близько мільярда мас Сонця. При цьому вони приблизно у 2,5 раза компактніші, ніж звичайні галактики зі схожою масою в ту саму космічну епоху. Спостереження стосуються Всесвіту з червоним зміщенням близько 6,5 — тобто часу, коли після Великого вибуху минув лише перший мільярд років.
Раніше наявність навколо Little Red Dots повноцінних зоряних систем було важко довести саме в оптичному випромінюванні, зміщеному розширенням Всесвіту в інфрачервону область. Новий аналіз дає пряміший доказ того, що центральні червоні джерела живуть усередині компактних галактик, а не є повністю ізольованими обʼєктами.
Головна загадка — що саме світиться в їхніх центрах
Навіть після нового результату природа центрального джерела залишається предметом дискусії. Частина даних вказує на активні чорні діри, які швидко поглинають речовину. Інші моделі допускають надзвичайно інтенсивне зореутворення, дуже щільні зоряні скупчення або складну суміш кількох процесів.
Little Red Dots особливо цікаві тим, що вони часто зустрічаються в ранньому Всесвіті, але майже зникають у пізніші епохи. Якщо ці системи справді повʼязані з ранніми чорними дірами, вони можуть пояснити, як надмасивні чорні діри встигли вирости настільки швидко. Якщо ж головну роль відіграють зоряні спалахи, це змусить переглянути моделі формування перших компактних галактик.
Наступним кроком стануть спектроскопічні спостереження, які мають краще відокремити світло галактики від випромінювання її центрального джерела. Webb уже показав, що «червоні точки» — це не просто точки на зображенні. Тепер астрономам потрібно зрозуміти, який фізичний механізм зробив їх такими поширеними саме на світанку космічної історії.
