С тех пор как космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» (JWST) начал наблюдать раннюю Вселенную, он приносит почти столько же сюрпризов, сколько и ответов. Один из таких сюрпризов — так называемые «маленькие красные точки» (Little Red Dots), космические объекты, которые, судя по всему, полностью исчезают до того, как Вселенной исполняется два миллиарда лет.
Новые исследования предполагают, что «маленькие красные точки» могут быть связаны с первичными чёрными дырами — крошечными чёрными дырами, рождёнными не из умирающих звёзд, а из флуктуаций плотности материи сразу после Большого взрыва, в самые первые моменты космической истории. Если они существуют, первичные чёрные дыры предшествовали бы звёздам, частицам галактической пыли и элементам тяжелее водорода и гелия.
Теперь исследователи использовали данные JWST, чтобы проверить, может ли одна конкретная «маленькая красная точка», известная как Abell 2744-QSO1 (QSO1), содержать первичную чёрную дыру.
«Чёрная дыра — это объект, рождённый гравитационной смертью звезды. Первичные чёрные дыры — совсем другая история, — сказал в заявлении участник исследовательской группы Валерио Де Лука с кафедры физики и астрономии Университета Джонса Хопкинса (JHU) в Мэриленде. — Они происходят из физики ранней Вселенной, предшествующей первым звёздам, когда Вселенная экспоненциально расширялась во времени и пространстве. Так что механизмы создания первичных чёрных дыр отличаются».
«Маленькие красные точки» могут быть решающим доказательством существования первичных чёрных дыр
Хотя учёные теоретизируют о существовании первичных чёрных дыр с тех пор, как они были впервые предложены Стивеном Хокингом в 1970-х годах, твёрдых доказательств до сих пор не появилось. Одна из проблем, над которой ломали голову учёные, — как отличить первичную чёрную дыру от «традиционной» или астрофизической чёрной дыры, образовавшейся в результате взрыва сверхновой и коллапса массивной звезды.
«"Маленькие красные точки" могут окружать астрофизические чёрные дыры, и, скорее всего, многие из них это делают, но они также могут быть первичными чёрными дырами, если первичные чёрные дыры существуют, — сказал Де Лука. — Так что вопрос становится таким: какие из них первичные и как мы можем это определить?»
Де Лука и его коллеги обратили внимание на QS01, расположенную примерно в 13,1 миллиарда световых лет от Земли, которая видна такой, какой она была всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Что выделяет эту «маленькую красную точку», так это то, что она почти полностью состоит из водорода и гелия. Поскольку это были первые элементы Вселенной, она может быть более незатронутой и первичной, чем другие «маленькие красные точки».
Команда смоделировала, как «маленькая красная точка», подобная QS01, могла сформироваться из первичной чёрной дыры. Это было необходимо, потому что обстоятельства, при которых это могло произойти, должны быть очень специфическими.
«Существуют ограничения на первичные чёрные дыры, вытекающие из космологических наблюдений, — сказал участник группы Лорис Дель Гроссо, также с кафедры физики и астрономии JHU. — Например, в Вселенной может быть лишь определённое количество первичных чёрных дыр, и их не может быть слишком много в данном скоплении».
Рассмотрев три возможных сценария, команда обнаружила, что наиболее вероятная ситуация — это меньшая первичная чёрная дыра, поглощающая окружающий газ и энергию, пока она не выросла до размера QSO1.
«Дверь для этой теории была открыта — что "маленькие красные точки" могут быть первичными чёрными дырами, — сказал Дель Гроссо. — Теперь мы приоткрыли её немного шире, показав, что некоторые сценарии более вероятны, чем другие».
Дель Гроссо и его команда теперь намерены изучить остальные примерно 100 «маленьких красных точек», увиденных JWST, чтобы определить, сколько из них могли начать свою жизнь как первичные чёрные дыры.
Тогда учёные, возможно, наконец получат доказательства того, что эти долго теоретизированные древние чёрные дыры действительно существовали.
«У нас нет чёткого понимания того, что происходит в ранней Вселенной сразу после Большого взрыва, — заключил Де Лука. — Если первичные чёрные дыры существуют, то что-то должно было произойти, чтобы создать их, и это было бы революционным открытием в физике».
Результаты команды были опубликованы в июне в журнале Physical Review Letters.
Источники: NASA, Space.com, Physical Review Letters, Университет Джонса Хопкинса.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий