Таинственные красные точки в ранней вселенной могут быть семенами супермассивных звезд
Когда JWST начал научные наблюдения в июле 2022 года, он откроет совершенно новое окно во вселенной. JWST смотрел дальше во времени, чем любой другой телескоп, и он выявил несколько сюрпризов. Древние, слабые объекты, которые мощный космический телескоп обнаружился еще всего через 600 миллионов лет после большого взрыва. В то время как раннее мышление предполагало, что они галактики, не все согласились, и было еще много вопросов. Было так много LRD в такое раннее время, что их существование сталкивалось с нашим пониманием раннего космоса. id = «Attachment_168687» aria-describedby = «caption-attachment-168687» style = «width: 806px» class = «wp-caption alignnone»> 
LRD слабые и сложно наблюдать, как показывают это изображение RGB, созданное из данных фильтра JWST. (Killi et al. 2024. A & A)
Первоначальное исследование показало, что LRD являются активными галактическими ядрами (AGN) с супермассивными черными дырами (SMBH) в их центрах. Это может объяснить их отчетливый красный цвет, вероятно, вызванный огромным количеством газа и пыли, окружающих объекты как аккреционные диски. Они не выделяют обнаруживаемых рентгеновских лучей, имеют плоский спектр в инфракрасном порядке и показывают очень небольшую изменчивость.
Новое исследование показывает, что LRD на самом деле не являются галактиками, а вместо этого тип гипотетической звезды, называемой супермассивными звездами (SMS). Астрономы считают, что SMS являются критическими промежуточными этапами в формировании семян SMBH. Эти SMBHS мощности квазаров, которые ученые наблюдали в ранней вселенной. Авторами являются Девеш Нандал из факультета астрономии в Университете Вирджинии, а также Авраам Леб из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики. Исследование доступно по адресу arxiv.org. (SMBHS) требует образования тяжелых семян, для которых супермассивные звезды (SMS) являются ведущими теоретическими предшественниками ». style = «width: 806px» class = «wp-caption alignnone»> 
Эта цифра из исследования показывает спектр для MOM-BH-1, одну из маленьких красных точек JWST (черный) и спектры из моделируемой супермассивной звезды (красный). Вертикальная зеленая пунктирная линия и красная пунктирная линия перекрываются, что указывает на согласие на выдающуюся излучение H -бета из LRD. (Nandal и Loeb 2025)
SMS, как полагают, имеют около 10^6 солнечных масс. Идея состоит в том, что эти звезды могут формироваться только в ранней вселенной, и что они взорвались как суперновое ядро-коллапс, которая создала ранние черные дыры, которые стали семенами для SMBH. Они могут объяснить, почему исследователи считают SMBHS так рано в космическое время, задолго до того, как они должны существовать в соответствии с текущими теориями. «Эта короткая жизнь согласуется с редкостью LRD, что позволяет предположить, что они являются мимолетным, но важным этапом в галактике и формировании черной дыры». Поскольку эти звезды популяция 3 звезд, не должно содержать металлов. Их модель была в состоянии учесть наблюдаемые характеристики LRD. Это очень важно, потому что, как объясняют авторы, «конечным тестом нашей модели является ее способность воспроизводить наблюдаемые спектры LRD». Для их работы они сосредоточились на двух LRD, называемых Mom-BH*-1 и Cliff, объектами, которые видны в научной литературе. Они говорят, что они вызваны расширенной плотной фотосессией вокруг SMSS. светимость LRD. Они показали, что расширенная звездная фотосфера вокруг SMS может объяснить, что V-образный Balmer Break , видимый в LRDS. Они также показали, что SMS-спектры соответствуют наблюдаемым спектрам LRD. В то время как другие модели, показывающие, что LRD являются активными галактическими ядрами, требуют отдельных компонентов для излучения, поглощения и континуума, их представляет собой единое происхождение. Это соответствует бритву Оккам, которая призывает нас искать объяснения с наименьшим количеством элементов. «Будущая работа должна стремиться основываться на основании, заложенном здесь», — пишут исследователи в своем выводе. Расширенные модели могут изучить, являются ли они разными путями для SMS с различными массами и другими свойствами, чтобы сформировать наблюдаемую популяцию LRD. Несмотря на то, что однажды может быть более влиятельный преемник JWST, пока ученые должны работать с тем, что у них есть. Ученые могут продолжать утверждать, что LRD на самом деле являются SMS, но они, возможно, не смогут подтвердить, пока в будущем. Прочитайте оригинальную статью.
