Niedawne obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) sugerują, że niezwykle jasne, odległe galaktyki zwane „małymi czerwonymi kropkami” (LRD) mogą nie być tak niezwykłe, jak początkowo sądzono. Wstępne dane wskazywały, że galaktyki te mogą zawierać gwiazdy lub czarne dziury o niespotykanej dotąd gęstości, większe niż oczekiwano ze względu na ich wiek, co wymagałoby poważnej rewizji modeli kosmologicznych. Jednak nowe wyniki sugerują, że galaktyki te najprawdopodobniej zawierają mniejsze, „niemowlęce” czarne dziury.
Tajemnica małych czerwonych kropek
Podczas swoich pierwszych obserwacji wczesnego Wszechświata JWST odkrył setki niezwykle jasnych, czerwonych galaktyk. Ich ekstremalna jasność podważyła istniejące teorie: albo zawierały niewiarygodnie duże stężenie gwiazd, albo centralne czarne dziury były znacznie masywniejsze, niż oczekiwano. Obydwa scenariusze nadwątliły obecne zrozumienie powstawania galaktyk i czarnych dziur.
Kurz czy coś innego?
Wstępne interpretacje sugerowały, że czerwony kolor LRD wynika z dużej ilości pyłu, podobnego do czerwonych galaktyk znajdujących się bliżej domu. Jednak niedawna analiza podała w wątpliwość to założenie. Naukowcy znaleźli niewiele dowodów na obecność znacznego pyłu w tych galaktykach, co skłoniło do ponownej oceny ich natury.
Zmienione oceny jasności
Wstępne pomiary jasności oparto na ekstrapolacji częstotliwości emisji wodoru, zakładając standardową absorpcję światła związaną z pyłem. W nowym badaniu, prowadzonym przez Jenny Greene z Uniwersytetu Princeton, bezpośrednio zmierzono światło o wielu częstotliwościach (w tym promieniowanie rentgenowskie i podczerwień). Wyniki pokazały, że LRD jest o dziesięć rzędów wielkości słabszy niż wstępne szacunki dla większości długości fal, z wyjątkiem światła widzialnego.
Konsekwencje dla mas czarnych dziur
Ta przyćmiona rzeczywistość ma istotne implikacje dla czarnych dziur w centrum LRD. Według Greena: „Jeśli naprawdę nie ma tam tak dużo światła, jak sądziliśmy, masy czarnych dziur są prawdopodobnie znacznie skromniejsze”. Łagodzi to wcześniejsze napięcie, co sugeruje, że te czarne dziury nie są tak supermasywne, jak wcześniej obawiano się.
„Niemowlęce” czarne dziury i gwiazdy z czarnymi dziurami
Rohan Naidoo z Massachusetts Institute of Technology sugeruje, że te czarne dziury można uznać za „dziecięce”, potencjalnie osadzone w specjalnej klasie gwiazd czarnych dziur – czarnej dziurze otoczonej gęstym gazem. Naidu zauważa, że w przeciwieństwie do typowych czarnych dziur, gdzie większość energii jest ukryta, LRD wydają się emitować większość swojej energii na długości fal widocznych przez teleskopy.
Ciągła niepewność
Nie wszyscy badacze się z tym zgadzają. Roberto Maiolino z Uniwersytetu w Cambridge ostrzega, że emitowane światło wskazuje raczej na tempo wzrostu niż na masę całkowitą, co pozostawia niepewność co do prawdziwego rozmiaru czarnych dziur. Green argumentuje, że spadek emisji fotonów oznacza mniejszą ogólną skalę mas, co sugeruje, że czarne dziury są mniej masywne niż wcześniej sądzono.
Podsumowując, nowe dowody sugerują, że wczesne galaktyki mogą nie zawierać potwornych czarnych dziur, których początkowo się obawiano. Zamiast tego wydają się zawierać mniejsze, bardziej typowe czarne dziury, co łagodzi napięcia w porównaniu z obecnymi modelami kosmologicznymi.
