„Micile puncte roșii” din Universul timpuriu ar putea fi găuri negre care funcționează la putere maximă

Telescopul Spațial James Webb (JWST) ne-a oferit o privire către „Micile puncte roșii” din Universul timpuriu, cele mai timpurii momente ale formării galaxiilor în Univers.

Telescopul Webb a dezvăluit apariția unor obiecte mici, puternic deplasate spre roșu, supranumite „micile puncte roșii” din Universul timpuriu (Little Red Dots – LRD).

Nu știm cu exactitate ce sunt aceste obiecte, însă un nou studiu sugerează o posibilă explicație.

Ce sunt „micile puncte roșii” din Universul timpuriu?

Un lucru cert este că spectrele acestor obiecte sunt extrem de lărgite din cauza efectului Doppler, ceea ce indică faptul că gazul care emite lumină se rotește cu viteze uriașe în jurul unei regiuni centrale, cu peste 1.000 de kilometri pe secundă. Acest detaliu sugerează că materia se învârte în jurul unei găuri negre supermasive care alimentează un nucleu galactic activ (Active Galactic Nucleus – AGN). Problema cu această ipoteză este că intensitatea LRD-urilor în spectrul infraroșu este constantă, iar emisia lor în raze X și unde radio este foarte slabă, ceea ce nu este caracteristic pentru AGN-uri.

Pentru a investiga acest mister, cercetătorii au analizat 12 astfel de obiecte pentru care JWST a colectat spectre de înaltă rezoluție. Datele au fost comparate cu modele teoretice ale găurilor negre supermasive.

Modelele sugerează că fiecare LRD conține un disc de acreție care se rotește rapid în jurul unei găuri negre, fiind înconjurat de un nor galactic tânăr. De asemenea, s-a constatat că acest nor ar trebui să fie puternic ionizat. Stratul dens de electroni liberi din jurul galaxiei ar absorbi o mare parte din radiația X și din emisia radio.

Dacă acest înveliș de gaz este suficient de dens pentru a bloca razele X și undele radio, atunci gaura neagră ar trebui să genereze energie la un nivel extrem de ridicat pentru ca LRD-urile să fie atât de strălucitoare în spectrul roșu și infraroșu.

Găuri negre care funcționează la putere maximă

Observațiile sugerează că aceste găuri negre acumulează materie la o rată apropiată de limita Eddington, adică pragul maxim la care materia poate fi atrasă înainte ca radiația emisă să devină atât de intensă încât să respingă materialul în loc să-l atragă, explică Science Alert.

Toate aceste indicii conturează ideea că LRD-urile sunt găuri negre supermasive foarte tinere, aflate într-un proces accelerat de creștere. Această ipoteză este susținută și de estimările privind masa acestor găuri negre, care variază între 10.000 și 1.000.000 de mase solare, mult mai mică decât a găurilor negre supermasive obișnuite.

Acest model ar putea explica și de ce nu observăm LRD-uri mai apropiate, cu o deplasare spre roșu mai mică. Pe măsură ce aceste găuri negre se hrănesc la limita Eddington, ele elimină rapid norul ionizat care le înconjoară.

Odată ce acest nor se disipează, LRD-urile încep să semene mai mult cu nucleele galactice active tradiționale, pe care le vedem răspândite în întregul cosmos.

Studiul este disponibil pe serverul arXiv.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Cum știm cât de departe sunt stelele?

Telescopul Webb a surprins în detaliu fără precedent un sistem activ de formare stelară

De ce Luna devine roșie în timpul eclipselor totale de Lună?

Chiar în aceste momente, viața s-ar putea ascunde adânc sub suprafața planetei Marte