James Webb Telescope objevuje „The Cliff“ – potenciálně nový typ kosmického objektu s názvem Black Hole Star
Astronomové objevili nový objekt, který by mohl pomoci vrhnout světlo na tajemné “malé červené tečky„To bylo poprvé spatřeno James Webb Space Telescope (JWST) V roce 2022.
Nový objekt, nazvaný „The Cliff“, naznačuje, že malé červené tečky představují zcela novou třídu kosmických objektů známých jako „hvězda černé díry“, říkají vědci. Tento nově hypotetizovaný objekt by byl v podstatě černou dírou, která se krmí tak rychle, že se rozsvítí hustý kokon plynu, který jej obklopuje, což bude zářit jako hvězda.
Všechny tyto teorie se však stále vyvíjejí, takže není jasné, zda jsou tečky exotické předměty nebo jednoduše fáze růstu galaxií nebo černých děr. Když byli poprvé objeveni, byly malé červené tečky nazvány „Universe Breakers“, protože vypadaly příliš staré na to, aby existovaly v prvních několika miliardách let vesmíru. Proto se astronomové dívali za standardní typy známých objektů, aby našli vysvětlení toho, co by mohly být.
Navrhli dva modely. „Jednou z možností je, že malé červené tečky jsou extrémně masivní a kompaktní galaxie s intenzivním tvorbou hvězd, což vede k velmi velkým hvězdným hustotám v jejich jádrech,“ řekl Fabio PacucciAstrofyzik v Harvardu a Smithsonian Center for Astrofyziku, který se do nové studie nezúčastnil. Tento scénář naznačuje, že malé červené tečky jsou malé, ale husté galaxie a bohaté na hvězdy a že zahrnují exotické, nikdy předtím neviděné procesy.
„Druhou možností je, že ve svých centrech hostují masivní černé díry, které se často objevují„ nadměrně “ve srovnání s hvězdnou hmotou jejich galaxií,“ řekl v e -mailu Live Science. V obou případech by zarudnutí bylo způsobeno obrovský prach obklopující předmět.
Druhé vysvětlení by znamenalo, že malé červené tečky jsou galaxie, které jsou poháněny masivní černou dírou v jejich centrech, jako aktivní galaktické jádro (AGN). Tyto galaxie poháněné černé díry by nebyly nic jako jiný typ AGN nalezených v raném vesmíru, známém jako kvazary-extrémně jasné objekty, které jsou poháněny velkými supermassivními černými otvory a jsou snadno detekovatelné, protože nejsou blokovány prachem. Spojení mezi těmito dvěma typy populací zůstává nejasné.
„Obě vysvětlení posune limity našeho současného chápání evoluce rané galaxie,“ řekl Pacucci.
„Útes“-darebák
V nové studii, zveřejněno 10. září v časopise Astronomie a astrofyzikatým astronomů vedl Anna de Graaff Institutu Max Planck pro astronomii se podíval na zvláštní malou červenou tečku, která existovala 1,8 miliardy let po Velkém třesku.
Tato malá červená tečka, jejíž světlo trvalo téměř 12 miliard let, než nás oslovila, byla objevena mezi mnoha dalšími malými červenými tečkami identifikovanými v červených neznámých: jasný infračervený extragalaktický průzkum (rubíny) získaný s JWST.
Ve světle tohoto objektu si vědci všimli velmi ostrého skoku jasu zvaného Balmer Break. Zatímco tento druh vzestupu je běžný ve světle různých objektů, druh ostrosti vidět ve světle tohoto objektu nemohl být vysvětlen masivními galaxiemi nebo typickými aktivními galaktickými jádry, zjistili vědci. Identifikovali to jako přehnanou verzi malé červené tečky a dabovali ji „útes“ pro jeho ostrý vzestup ve spektru.
Tato neobvykle silná funkce přiměla astronomové přemýšlet, zda viděli něco úplně nového. Jas objektu navrhl velmi energetický zdroj a Balmer Break pochází z hustého plynu vodíku při specifické teplotě, vysvětlil De Graaff. Tyto dva náznaky vedly k hypotéze „Black Hole Star“.
„Hvězdy černé díry jsou (krmení) masivní černé díry, které jsou obklopeny hustým plynem,“ vysvětlil De Graaff. Když černé otvory narůstají okolní hmoty, vyzařují hodně světla, a proto zahřívají plyn, takže ho září, a tak vypadají jako hvězda.
„Klíčovým rozdílem je samozřejmě to, že normální hvězdy jsou poháněny jadernou fúzí, která se zde neděje,“ řekl De Graaff. Hvězda černé díry lze považovat za horký objekt zabalený do ultrathackového přikrývky.
„Hypotéza„ Black Hole “je určitě zajímavá,“ řekl Pacucci. „Tato práce je zajímavá, protože se snaží překlenout nevysvětlitelné observační rysy malých červených teček s takovými teoretickými myšlenkami.“
Jiné malé červené tečky mohou mít podobné podpisy jako útes, který se mohl kvůli pozorovacím omezením nezjistit, řekl Papucci. Hypotéza hvězdy Black Hole je však stále v počáteční fázi. K testování robustnosti tohoto scénáře by bylo nutné mnoho dalších pozorování a monitorování těchto objektů v průběhu času by pomohlo rozlišit scénáře, poznamenal Papucci.
„Dosud si nejsme jisti, jak se vyvíjejí v populaci černé díry, kterou dnes vidíme,“ poznamenal De Graaff. „Protože se počet malých červených teček snižuje směrem k pozdějším kosmickým časům, musí to být krátkodobá fáze.“ Dále tým použije JWST ke studiu jasnějších malých červených teček k pochopení podrobné struktury hvězd černé díry.
Pokud jsou malé červené tečky, ve skutečnosti hvězdy černé díry, mohlo by to vyřešit další hádanku. Pokud by hvězdy černé díry mohly růst extrémně rychlými rychlostmi, mohlo by to vysvětlit Vznik supermassivních černých děr velmi brzy ve vesmíru.
Skutečná povaha malých červených teček zůstává záhadou. Pokud je ve vesmíru objeveno více kokonových černých děr, mohou vědci zjistit, zda jsou malé červené tečky skutečně exotické hvězdy černé díry, fáze v růstu masivní černé díry nebo jednoduše ve fázi vývoje galaxie.
