Удаљене галаксије ‘мале црвене тачке’ могу садржати бебе црне рупе

Немогуће светле галаксије које је открио свемирски телескоп Џејмс Веб (ЈВСТ) можда ипак нису тако светле. Ове галаксије су некада претиле да поремете наше разумевање космоса сугеришући да садржи монструозне црне рупе или много више звезда него што смо очекивали, али астрономи сада мисле да би галаксије заправо могле да садрже црне рупе за бебе.

У првих неколико година скенирања раног универзума, ЈВСТ је неочекивано открио стотине веома црвених и изузетно светлих галаксија, које су астрономи назвали „мале црвене тачке“ (ЛРД).

Количина светлости која долази из ових галаксија сугерисала је да оне садрже или густину звезда која је била далеко већа од било које галаксије за коју знамо, и која би било тешко ускладити са масом универзума коју очекујемо, или црне рупе које су биле далеко масивније него што су астрономи мислили да је могуће с обзиром на величину њихових галаксија домаћина.

Оба ова сценарија би захтевала значајна прилагођавања наших модела формирања галаксија и раста црне рупе у раном универзуму.

Али ови закључци такође почивају на претпоставци да је црвена боја ЛРД-ова настала због обиља прашине, било око саме црне рупе или око звезда, јер је то оно што се обично налази у веома црвеним галаксијама нашег локалног универзума. Недавно је та идеја доведена у питање, након што су истраживачи открили недостатак доказа да ЛРД ипак садрже прашину.

Џени Грин са Универзитета Принстон и њене колеге сматрају да ово откриће значи да морамо поново да схватимо шта су ЛРД. „Били смо сигурни да можемо да откријемо емисију прашине, ако су заиста црвене због прашине, а онда ту емисију уопште нисмо пронашли“, каже Грин. „То је био велики траг да је наша претпоставка да су прашњави једноставно погрешна, да нису зато црвене.“

Претходна запажања су закључила укупну осветљеност ЛРД-ова мерењем специфичне појединачне фреквенције светлости, повезане са елементом водоника, који се затим може користити за израчунавање укупне светлости, на основу типичних модела како прашина утиче на ово светло.

У новој анализи, Греене и њен тим директно су измерили укупне емисије светлости из две ЛРД галаксије посматрајући многе различите фреквенције светлости, укључујући рендгенске и инфрацрвене зраке. Открили су да се за већину фреквенција, осим видљиве светлости, емитује много мање светлости него за типичне галаксије, што сугерише да су ЛРД-ови најмање десет пута тамнији од првобитних процена. Овај налаз има импликације на црне рупе унутар ЛРД-ова.

„Ако тамо заправо нема толико светла као што смо мислили, масе црних рупа су вероватно много скромније“, каже Грин. „Онда не морају да буду тако масивне, а ми не морамо да имамо превише масе у црним рупама у раним временима, тако да то заиста ублажава много напетости која нас је збуњивала.

Пошто емисије светлости сугеришу да црне рупе садрже релативно малу масу у поређењу са стандардним црним рупама, члан тима Рохан Наиду са Технолошког института у Масачусетсу каже да их можемо замислити као „бебе црне рупе“. Он додаје да се то такође уклапа у слику која се појављује да су црне рупе у ЛРД-овима заправо звезде црних рупа – посебна класа црних рупа окружених гасом.

„У обичним црним рупама, оно што заправо видите својим очима је врх леденог брега укупне енергије која излази из система, али мале црвене тачке које сада разумемо заиста треба да се посматрају као ове напухане звезде црних рупа“, каже Наиду. „Чини се да већина њихове енергије излази на овим таласним дужинама које видимо нашим очима, тако да оно што видите је оно што добијате.

Али Роберто Маиолино са Универзитета у Кембриџу каже да не можемо бити сигурни у масе црних рупа у ЛРД-овима, јер нам светлост која се емитује из црне рупе говори о њеној брзини раста, а не о њеној укупној маси.

Грин тврди да је идеја црне рупе за бебе валидна. „Ако има много мање фотона (који се емитују), то значи да се цела скала масе помера наниже“, каже Грин. „У просеку, они су мање масе него што смо мислили када смо погрешно претпоставили да је то нормална црна рупа која се нагомилава затрпана прашином.“

Мистерије универзума: Чешир, Енглеска

Проведите викенд са неким од најсјајнијих умова науке, док истражујете мистерије универзума у ​​узбудљивом програму који укључује екскурзију да видите култни телескоп Ловелл.