Открытие большого количества компактных красных объектов, известных как «Маленькие красные точки» (LRDs), стало одним из самых захватывающих результатов работы космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) на сегодняшний день.
Международная группа астрономов под руководством Пьерлуиджи Ринальди (научный сотрудник STScI в Балтиморе) изучила 99 LRDs, чтобы лучше понять их структуру. Их статья будет опубликована в The Astrophysical Journal и уже [доступна](https://arxiv.org/abs/2411.14383) на сервере препринтов arXiv.
Многие из «Маленьких красных точек» (LRDs) демонстрируют признаки наличия активно растущих сверхмассивных чёрных дыр (AGN), которые кажутся чрезмерно массивными по сравнению с их галактиками-хозяевами. Это поднимает одну из центральных загадок современной астрономии: как могли появиться такие гигантские чёрные дыры, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет?
Проблема была впервые обозначена с открытием редких светящихся квазаров в далёкой Вселенной, но их редкость затрудняла детальное изучение.
«Открытие LRDs меняет ситуацию», — говорит Ринальди. «Более многочисленная популяция, которую предоставляет JWST, позволяет нам впервые исследовать этих космических гигантов статистически».
Команда изучила 99 LRDs и обнаружила, что около 30% из них не являются просто компактными точками при наблюдении в ультрафиолетовом диапазоне. Вместо этого они демонстрируют disturbed или clumpy структуры, в отличие от их гладкого, точечного вида в оптическом диапазоне.
Поскольку эти галактики находятся очень далеко, их оптический свет смещается в длинноволновой канал JWST, где разрешение недостаточно для того, чтобы увидеть структуру, поэтому они выглядят как простые точки.
«Но их ультрафиолетовый свет смещён в коротковолновый канал JWST, где у телескопа гораздо более высокое разрешение, и там мы внезапно видим сгустки, асимметрии и признаки взаимодействия», — говорит Ринальди. «Кроме того, в спектрах некоторых наших LRDs мы напрямую обнаруживаем следы активных чёрных дыр с газом, движущимся со скоростью тысячи километров в секунду».
Это показывает, что по крайней мере часть этой популяции питается за счёт растущих чёрных дыр, в то время как в других преобладает звездообразование, что делает LRDs смешанным и разнообразным семейством источников.
Соавтор Карина Капути (Институт Каайпена, Университет Гронингена, Нидерланды) добавляет: «Эти результаты имеют важные последствия. Они могут помочь объяснить, почему современные симуляции с трудом воспроизводят LRDs, и они дают указания по улучшению теоретических моделей, где взаимодействие и слияние, возможно, являются ключевыми для объяснения таких источников».
Тем не менее, остальные 70% выборки по-прежнему кажутся компактными. Это может быть связано с их слабостью или с текущими ограничениями данных, которые не являются однородными по глубине.
«Будущие ультраглубокие наблюдения и, например, наблюдения через гравитационные линзы в скоплениях будут ключевыми для раскрытия полной картины», — говорит Ринальди.
«Наши результаты ставят взаимодействие и слияния в центр объяснений «фазы LRD», поскольку они могут быть теми самыми процессами, которые запускают активные чёрные дыры в молодых галактиках. Таким образом, LRDs открывают новое окно в самые ранние стадии роста галактик и чёрных дыр».
Астрономы использовали несколько методов: фотометрию для идентификации источников, подбор спектрального распределения энергии для оценки их звёздных свойств и непараметрический морфологический анализ, чтобы выявить их сложность в ультрафиолетовом диапазоне. Спектроскопические данные показали, что некоторые из них содержат сверхмассивную чёрную дыру. Всё это стало возможным благодаря ультраглубоким наблюдениям в рамках расширенного глубокого внегалактического исследования JWST (JADES), крупнейшей программы глубоких наблюдений, проведённых с JWST.
Предоставлено
[Netherlands Research School for Astronomy](https://phys.org/partners/netherlands-research-school-for-astronomy/)