Телескоп «Джеймс Уэбб» продолжает находить объекты, которые заставляют астрономов пересматривать представления о ранней Вселенной. Одной из самых обсуждаемых загадок последних лет стали так называемые Little Red Dots («Маленькие красные точки») - компактные красноватые объекты, обнаруженные всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Долгое время учёные спорили о том, что именно они собой представляют. Теперь исследователи из Университета Цинхуа в Китае предложили новую модель, которая может объяснить их происхождение.

29 мая астрофизики Яньяо Чэнь и Хоцзюнь Мо опубликовали препринт исследования, в котором связали Little Red Dots с необычно быстрым ростом молодых чёрных дыр.

Чёрные дыры, которые растут быстрее ожидаемого

Согласно новой модели, объекты Little Red Dots могут возникать во время так называемой сверхэддингтоновской аккреции (super-Eddington accretion).

В обычных условиях рост чёрной дыры ограничивается так называемым пределом Эддингтона. Если поглощение вещества становится слишком интенсивным, излучение начинает буквально выталкивать часть падающего газа наружу.

Однако авторы предполагают, что в молодой Вселенной некоторые чёрные дыры могли на время обходить это ограничение и поглощать вещество значительно быстрее обычного.

Именно такую фазу стремительного роста исследователи предлагают связывать с наблюдаемыми Little Red Dots.

Откуда могли взяться такие объекты

Согласно расчётам авторов, масса чёрных дыр в Little Red Dots может достигать от сотен тысяч до десятков миллионов масс Солнца уже в первые сотни миллионов лет существования Вселенной.

В качестве возможных источников таких объектов рассматриваются:

остатки первых звёзд Population III;

прямой коллапс массивных газовых облаков;

другие ранние механизмы формирования чёрных дыр.

Исследователи отмечают, что наблюдаемые сегодня Little Red Dots могут быть лишь самой яркой частью гораздо более многочисленной популяции подобных объектов.

Многие из них, вероятно, слишком тусклые, чтобы их можно было обнаружить даже с помощью телескопа «Джеймс Уэбб».

Что меняет новая модель

Одной из давних проблем космологии остаётся вопрос: каким образом сверхмассивные чёрные дыры успели вырасти настолько быстро в молодой Вселенной.

Некоторые объяснения требовали довольно необычных сценариев или дополнительных предположений. Авторы новой работы считают, что сверхэддингтоновская аккреция способна объяснить быстрый рост чёрных дыр в рамках стандартной космологической модели ΛCDM.

Если эта гипотеза подтвердится дальнейшими наблюдениями, Little Red Dots могут оказаться важным звеном между первыми чёрными дырами и галактиками, которые существуют сегодня.

Заглянуть в прошлое Вселенной

По расчётам исследователей, потомками объектов Little Red Dots могут стать самые разные галактики - от сравнительно небольших систем до гигантских галактик, расположенных в центрах скоплений.

Именно поэтому астрономы уделяют этим загадочным объектам такое внимание. Они позволяют заглянуть в эпоху, когда формировались первые крупные структуры Вселенной.

Пока новая работа остаётся научной гипотезой и ожидает экспертного рецензирования. Однако она предлагает одно из наиболее детальных объяснений загадочных объектов, обнаруженных телескопом «Джеймс Уэбб» в последние годы.