Астрономы, работающие с данными космического телескопа «Джеймс Уэбб», заглянули в глубокое прошлое Вселенной и обнаружили необычный объект, существовавший всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва.
Телескоп «Уэбб» нашел галактику-оборотень: странный объект назвали Вергилий
Днем она выглядит как спокойный звездообразующий мир, а ночью превращается в монстра со сверхмассивной черной дырой в центре.
Unsplash
Исследование ученых из Обсерватории Стюарда Аризонского университета, опубликованное в научном журнале The Astrophysical Journal, выяснило, что эта галактика, получившая имя Вергилий, обладает своего рода двойной личностью.
При наблюдении в видимом и даже ультрафиолетовом свете она выглядит как обычная молодая галактика, в которой спокойно формируются звезды. Однако в инфракрасном диапазоне, невидимом для человеческого глаза, она преображается, раскрывая свою скрытую природу.
Ученые обнаружили, что даже в своем молодом возрасте галактика Вергилий (выделена отдельно) уже содержала сверхмассивную черную дыру, окутанную пылью.
Эти объекты почти полностью исчезли около 1,5 миллиарда лет спустя, и их природа до сих пор остается предметом научных дискуссий, в которых выдвигаются самые разные версии – от звездообразования до экзотической физики.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Вергилий же выделяется тем, что является самым красным объектом среди всей обнаруженной популяции «маленьких красных точек».
Истинная сущность этой галактики-оборотня была раскрыта только благодаря наблюдениям с помощью Инструмента среднего инфракрасного диапазона, или MIRI, на борту «Джеймса Уэбба».
Если бы астрономы использовали данные только с других инструментов телескопа, таких как Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) или Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), они бы классифицировали Вергилий как совершенно обычную звездообразующую галактику.
Масса этой черной дыры оказалась значительно больше, чем должна была бы поддерживать ее галактика-хозяин, что относит Вергилий к категории так называемых «чрезмерно массивных» черных дыр. Существование таких объектов бросает вызов современным моделям формирования галактик.
«Открытия "Уэбба" показывают, что прежние представления о формировании сверхмассивных черных дыр были в значительной степени неверными», — сообщил один из авторов исследования Джордж Рике.
Это открытие имеет самые интересные последствия. Многие текущие обзоры неба с помощью «Уэбба» включают глубокие наблюдения с NIRCam, но лишь поверхностные, то есть непродолжительные, с MIRI. Это связано с тем, что для получения детальных данных в среднем инфракрасном диапазоне требуется значительно больше наблюдательного времени. Это означает, что астрономы могут систематически пропускать целую скрытую популяцию запыленных сверхмассивных черных дыр.
Однако, именно эти объекты могли сыграть ключевую роль в ранней истории Вселенной, например, в процессе реионизации — поворотном моменте, когда примерно через 100-200 миллионов лет после Большого взрыва зажглись первые звезды и Вселенная наполнилась светом.
На данный момент Вергилий остается уникальным объектом для столь раннего периода космической истории. Однако исследователи предполагают, что это может быть связано с ограничениями текущих наблюдений, а не с истинной редкостью подобных галактик.
Теперь они задаются вопросом, не упускают ли они из виду «братьев» Вергилия из-за отсутствия столь же глубоких наблюдений с помощью MIRI на других участках неба.
Будущие глубокие наблюдения с использованием этого инструмента должны помочь определить, является ли Вергилий исключением или лишь верхушкой айсберга скрытой популяции объектов, которые до сих пор прятались на виду у всех.
Загружаем