Gázové kokonky obklopující „malé červené tečky“ naznačují jejich pravou povahu, vyplývá z nové studie teleskopu James Webb.

Vědci možná konečně určili povahu některých z nejzáhadnějších objektů na noční obloze.

V nové studii získali badatelé důkazy o tom, co představují „malé červené tečky.“ Tyto tajemné objekty z raného vesmíru vykazují charakteristiky jak galaxií, tak supermasivních černých děr, ale nezapadají úplně do popisu ani jednoho.

Nová studie ukázala, že tyto záhadné tečky mohou být mladé supermasivní černé díry, obklopené hustými mraky plynu, které zakrývají jasné známky jejich pravé povahy. Badatelé zveřejnili své výsledky ve středu (14. ledna) v časopise Nature.

Malé červené tečky byly poprvé pozorovány teleskopem James Webb (JWST) krátce poté, co tato družice začala sbírat data v roce 2022. Původně byly považovány za kompaktní galaxií plné hvězd, avšak objevily se příliš brzy ve vesmíru, než aby se tam mohlo vytvořit tolik hvězd — alespoň podle našich současných znalostí o evoluci galaxií.

Jiní badatelé navrhli, že neobvyklé objekty by mohly být rané supermasivní černé díry. Světlo vyzářené energizovanými atomy vodíku kolem teček naznačuje, že plyn se pohybuje rychlostí tisíců mil za sekundu, táhnutý gravitačním polem objektu uprostřed.

„Takové extrémní rychlosti jsou jasným důkazem aktivního galaktického jádra,“ vysvětluje Rodrigo Nemmen, astrofyzik z Univerzity v São Paulo v Brazílii, v doprovodném článku publikovaném v časopise Nature.

Ale na rozdíl od supermasivních černých děr nebyly malé červené tečky pozorovány vyzařující rentgenové nebo rádiové vlny. A bez ohledu na to, zda jsou tečky černými děrami nebo ranými galaxií, zdá se, že mají přílišnou hmotnost, aby se formovaly tak brzy ve vesmíru.

Metamorfóza černých děr

V nové studii se badatelé pečlivě podívali na světlo emitované z těchto objektů, aby lépe porozuměli jejich povaze. Vědci studovali spektra ze 30 malých červených teček, každé z nichž byla shromážděna pomocí infračervených přístrojů JWST.

Světlo vyzařované z malých červených teček těsně odpovídá světlu, které tým předpověděl, že by vyzařovalo supermasivní černá díra obklopená hustým mrakem plynu. Tento plynný kokon by mohl zachytit rentgenové a rádiové emise z rostoucích černých děr, a tím je blokovat od dosažení JWST.

Když tým přepočítal hmotnosti malých červených teček podle nového výkladu, zjistili, že tečky byly asi 100krát méně hmotné, než se původně myslelo. Společně naznačené důkazy tedy ukazují, že malé červené tečky jsou rostoucí supermasivní černé díry, které akumulují okolní plyn.

„To jsou nejnižší hmotnosti černých děr při vysokém červeném posunu, které známe, a naznačují populaci mladých [supermasivních černých děr],“ napsali badatelé ve studii. (Červený posun popisuje, jak se světlo roztahuje směrem k červenějšímu konci elektromagnetického spektra, když překračuje expandující kosmos; vyšší červený posun označuje vzdálenější objekt.)

„S opravenými odhady hmotnosti se [malé červené tečky] vejdou do standardních teorií kosmické evoluce,“ napsal Nemmen. Potvrzení těchto zjištění bude vyžadovat studium více malých červených teček, aby se prozkoumalo, zda je tato „kokonová“ fáze běžná, a jakou roli hraje v růstu černých děr.

O autorce

Skyler Ware je nezávislá vědecká novinářka, která se zabývá chemií, biologií, paleontologií a zemskou vědou. Byla stipendistkou AAAS Mass Media Science and Engineering Fellow v Science News v roce 2023. Její práce byla také publikována v Science News Explores, ZME Science a Chembites, mimo jiné. Skyler má doktorské tituly v chemii z Caltech.