“Червоні цятки” телескопа Вебба майже зруйнували космологію

Приблизно через рік після запуску на орбіту навколо Сонця космічний телескоп Джеймса Вебба почав знімати безліч маленьких червоних точок, які вчені назвали “маленькими червоними точками”. Я знаю, що ця назва не лише позбавлена уяви, але й створює хибне враження їхньої незначущості. Насправді ж ці маленькі червоні точки майже “зламали” сучасну космологію.

Астрономи зібрали одне з найбільших досліджень маленьких червоних точок (LRD), яке коли-небудь було зроблено, і припускають, що значна частина цих загадкових космічних об’єктів є галактиками з надмасивними чорними дірами. Їхні результати, представлені під час 245-ї зустрічі Американського астрономічного товариства в Меріленді і прийняті для майбутньої публікації в The Astrophysical Journal, можуть вирішити “проблему, що розриває всесвіт”.

“Ми збентежені цією новою популяцією об’єктів, яку знайшов Вебб. Ми не бачимо їхніх аналогів з меншим червоним зміщенням, саме тому ми не бачили їх до Вебба”, – сказав Дейл Кочевскі з Коледжу Колбі у Вотервіллі, який очолював дослідження, в заяві Наукового інституту космічних телескопів.

Червоне зміщення відбувається, коли розширення Всесвіту розтягує світлові хвилі, збільшуючи їхню довжину. Це робить їх більш червоними, оскільки вони “зміщуються” ближче до червоної частини світлового спектра. Частково тому маленькі червоні крапки – як ви вже здогадалися – червоні. По суті, менші червоні зміщення відповідають ближчим відстаням у просторі.

“Зараз проводиться значна робота, щоб спробувати визначити природу цих маленьких червоних точок і з’ясувати, чи не є їхнє світло домінуючим в аккреційних [зростаючих за рахунок накопичення матерії] чорних дірах”, – додав Кочевскі. Дослідження Кочевського і його команди було опубліковано у вересневій препринт статті на arXiv.

Майже всі LRD в їхньому дослідженні існували протягом перших 1,5 мільярдів років існування Всесвіту. Звідки ми знаємо про об’єкти, які існували мільярди років тому? Це тому, що світлу потрібен час, щоб подорожувати. Коли ми спостерігаємо за небесними тілами, ми бачимо їх не такими, якими вони є сьогодні, а такими, якими вони були, коли їхнє світло вперше почало свою подорож до Землі. Наприклад, світло Сонця доходить до нашої планети за вісім хвилин і двадцять секунд. Це означає, що ми бачимо Сонце таким, яким воно було вісім хвилин і двадцять секунд тому. Те ж саме стосується об’єктів, що знаходяться набагато далі від нас. Насправді, чим далі вони знаходяться, тим більше їхнє червоне зміщення, і тим далі “назад у часі” ми можемо бачити.

Дослідження команди показало, що значна частина LRD, про які йдеться, існувала між 600 мільйонами і 1,5 мільярдами років після Великого вибуху. Вони також знайшли докази того, що багато з них оберталися навколо газу зі швидкістю близько 2 мільйонів миль на годину (близько 3,2 мільйона кілометрів на годину). На основі цих доказів дослідники припускають, що LRD можуть бути активними галактичними ядрами (AGN): надзвичайно світлими надмасивними чорними дірами, що зростають.

“Найцікавіше для мене – це розподіл червоних зміщень. Ці по-справжньому червоні джерела з високим червоним зміщенням в основному припиняють своє існування в певний момент після Великого вибуху”, – сказав Стівен Фінкельштейн з Техаського університету в Остіні, який також брав участь у дослідженні. “Якщо вони є зростаючими чорними дірами, а ми вважаємо, що принаймні 70 відсотків з них є такими, це натякає на епоху зростання затемнених чорних дір у ранньому Всесвіті”.

Це також “виправить” космологію, яку JWST “зламав”, коли вперше виявив LRD. Можливість того, що зорі випромінюють таке світло, в цьому контексті суперечила загальноприйнятим космологічним теоріям, що змусило деяких вчених припустити, що космологію було “зламано”. Однак світло, випромінюване надновими зорями, вписується в ці теорії.

“Ось як можна вирішити проблему розриву всесвіту”, – сказав Ентоні Тейлор з Техаського університету в Остіні, співавтор майбутнього дослідження.

Хоча проблема розриву всесвіту може бути вирішена, багато питань щодо LRD залишаються відкритими.

“Завжди є два або більше потенційних способів пояснити заплутані властивості маленьких червоних точок, – каже Кочевскі. “Це безперервний обмін між моделями і спостереженнями, пошук балансу між тим, що добре узгоджується між ними, і тим, що конфліктує”.

Зрештою, з дослідження можна зробити два висновки: не судіть астрономічне явище за його назвою, і навіть проблеми, що порушують світобудову, зрештою можна вирішити.