Някои от мистериозните светлинни точки в зората на Вселената биха могли да бъдат вид обект, който никога преди не сме виждали, пише ScienceAlert.

Според нов анализ на "малка червена точка“ (LRD), наречена "Скалата“, тези необясними обекти биха могли да бъдат свръхмасивни черни дупки, обвити в огромни, плътни облаци газ, подобни на атмосфера, обграждаща звездно ядро. Това е много спретнато обяснение, което решава проблем, който астрономите се борят да обяснят: "пробив“ в светлината на LRD, който прави галактиките в ранната Вселена да изглеждат по-стари, отколкото е възможно.

"Ние... заключаваме, че континуумът на останалата оптична и близката инфрачервена област на Скалата не може да произхожда от масивна, еволюирала звездна популация с изключително висока звездна плътност“, пише екип, ръководен от астрофизикът Анна де Грааф от Института по астрономия "Макс Планк“ в Германия.

"Вместо това, ние твърдим, че най-правдоподобният модел е този на светещ йонизиращ източник, зачервен от плътен, абсорбиращ газ в непосредствена близост. В момента единственият модел, способен да представи както силата, така и формата на наблюдавания Балмеров пробив, е този на черна дупка.“

Балмеров пробив е рязка промяна в спектъра на обект в пространството, възникваща в ултравиолетовата част на спектъра, където светлината с по-къса дължина на вълната от едната страна на линията е много по-ниска по интензитет от светлината с по-висока дължина на вълната от другата страна на линията. Тази характеристика се създава от абсорбцията на светлина с по-къса дължина на вълната от водородни атоми.

Силният Балмеров пробив е свързан с галактики, които имат доминираща популация от звезди от тип А, които са с точно правилната температура, за да абсорбират светлина с необходимата дължина на вълната.

Ето го и най-важното: за да се покаже този силен Балмеров прелом, тези галактики трябва да са достатъчно стари, за да може най-ранната доминираща популация от O и B звезди до голяма степен да е изчезнала, оставяйки звездите от A-тип, отговорни за по-голямата част от светлината на галактиката, с малко или никакво ново звездообразуване.

Много LRD показват силен Балмеров прелом, в епоха, започваща само 600 милиона години след Големия взрив, преди 13,8 милиарда години. Учените смятат, че това е твърде рано в живота на Вселената, за да може една галактика да е достигнала етап на доминираща популация тип А.

От своя страна това доведе до известно проучване на това какво биха могли да представляват тези малки червени светлини в зората на пространство-времето – от първични черни дупки до зародиши на свръхмасивни звезди.

Скалата представлява изцяло ново ниво на предизвикателство, със светлина, пътувала в продължение на 11,9 милиарда години, с Балмеров пролом, който е най-силно изразен досега за LRD.

"Екстремните свойства на "Скалата“ ни принудиха да се върнем към чертожната дъска и да измислим изцяло нови модели“, обясни де Грааф .

Сега, галактиките не са единствените обекти, които показват Балмерови прекъсвания. Ако цяла група звезди заедно могат да създадат Балмеров прекъсване в спектъра на галактиката, логично е всяка от тези отделни звезди също да проявява тази характеристика. Изследователите отбелязаха, че спектърът на Скалата изглежда по-близо до това, което биха очаквали да видят в една звезда, а не в цяла галактика.

Имайки предвид тази особеност, изследователите разработили модел, който нарекли "звезда-черна дупка“: свръхмасивна черна дупка, активно захранвана от акреционен диск, заобиколена и зачервена не от прах, а от дебела обвивка от водороден газ.

Структурата донякъде наподобява звезда, обвита в пареща гореща плазма, но вместо ядро, в което се сливат атоми, както виждаме при звездите, центърът на черната дупка е... ами... черна дупка, подобна на активно галактическо ядро ​​в сърцето на галактика, която нагрява турбулентния водород, въртящ се около нея.

В този момент това е само модел, но симулацията на екипа на черната дупка, звезда, възпроизведе изключително добре спектъра, наблюдаван в "Скалата“. Това предполага, че поне някои от LRD, присъстващи в ранната Вселена, биха могли да бъдат тези странни черни дупки, маскирани като галактики.

В момента теорията е точно това: теория. Необходими са допълнителни изследвания, за да се определи не само дали звездите с черни дупки са реални, но и как се формират и еволюират, и какво биха могли да означават други характеристики на техните спектри. Въпреки това, тя със сигурност изглежда правдоподобна и би помогнала поне частично за решаването на проблема с черните дупки, без да се прибягва до нарушаване на нашето разбиране за това как е еволюирала Вселената.

"Скалата представя най-силните преки доказателства до момента, че спектралното разпределение на енергията от оптичния до близкия инфрачервен спектър на Балмер в LRD може да бъде доминирано от излъчване от активно галактическо ядро, а не от еволюирали звездни популации, въпреки че остават много открити въпроси относно свойствата на черната дупка и галактиката-домакин“, пишат изследователите.

"Поради сравнително умереното си червено отместване , висококачественото спектрофотометрично покритие на JWST се простира в широк диапазон на дължините на вълните в покойния кадър. Тези строги ограничения правят The Cliff идеалния еталон за бъдещи модели на активни галактически ядра и черни дупки.“