Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μας έχει προσφέρει μια εντυπωσιακή εικόνα για τις πρώτες στιγμές σχηματισμού γαλαξιών στο σύμπαν.
Ανάμεσα στις εκπλήξεις που ανακαλύφθηκαν, είναι η εμφάνιση μικρών, εξαιρετικά κόκκινων αντικειμένων που ονομάστηκαν «μικρά κόκκινα σημεία» (Little Red Dots – LRDs). Παρόλο που δεν είμαστε ακόμη σίγουροι για τη φύση τους, μια νέα μελέτη δείχνει έναν πιθανό τρόπο να εξηγήσουμε αυτά τα φαινόμενα.
Τι γνωρίζουμε για τα μικρά κόκκινα σημεία (LRDs)
Ένα από τα πράγματα που γνωρίζουμε για αυτά τα αντικείμενα είναι ότι τα φάσματά τους είναι έντονα διευρυμένα λόγω του φαινομένου Doppler.
Αυτό υποδηλώνει ότι το φως που εκπέμπει αέριο περιστρέφεται γύρω από την κεντρική περιοχή με τεράστια ταχύτητα, που ξεπερνά τα 1.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
Αυτό δείχνει ότι το υλικό περιστρέφεται γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, η οποία ενισχύει τους ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (AGN). Ωστόσο, το πρόβλημα με το μοντέλο AGN για τα LRDs είναι ότι η έντασή τους στο φάσμα του υπέρυθρου είναι επίπεδη. Επίσης, εκπέμπουν πολύ λίγα σήματα στο εύρος των X-ray και ραδιοκυμάτων, κάτι που είναι ασυνήθιστο για τους AGN.
Η νέα μελέτη για τα LRDs
Για να εξετάσουν το μυστήριο με περισσότερες λεπτομέρειες, μια νέα μελέτη που αναρτήθηκε στο arXiv εστιάζει σε 12 μικρά κόκκινα σημεία για τα οποία το James Webb έχει συλλέξει υψηλής ανάλυσης φάσματα.
Η ομάδα σύγκρινε τα δεδομένα αυτά με μοντέλα υπερμεγεθών μαύρων τρυπών. Τα μοντέλα υποθέτουν έναν ταχέως περιστρεφόμενο δίσκο αφομοίωσης που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα και είναι ενσωματωμένος σε ένα νέο γαλαξιακό νέφος.
Το νεφέλωμα και οι απαιτήσεις ενέργειας
Η μελέτη διαπίστωσε ότι το γύρω νέφος θα πρέπει να είναι έντονα ιονισμένο. Με ένα πυκνό στρώμα ελεύθερων ηλεκτρονίων γύρω από το γαλαξία, μεγάλο μέρος των X-ray και ραδιοκυμάτων θα απορροφηθούν.
Φυσικά, αν το νέφος είναι αρκετά πυκνό για να μπλοκάρει τα X-ray και ραδιοκύματα, η μαύρη τρύπα θα πρέπει να παράγει ενέργεια με εκπληκτικό ρυθμό για να κάνει τα LRDs φωτεινά στο κόκκινο και υπέρυθρο φάσμα.
Βασισμένοι στις παρατηρήσεις, οι μαύρες τρύπες θα πρέπει να αφομοιώνουν μάζα κοντά στο όριο Eddington, που είναι ο μέγιστος ρυθμός αφομοίωσης ύλης. Πέρα από αυτό το όριο, η ένταση του φωτός που παράγεται είναι τόσο ισχυρή που απομακρύνει την ύλη πιο γρήγορα από ό,τι μπορεί η βαρύτητα να την προσελκύσει.
LRDs: Νέες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σε πρώιμο στάδιο
Όλα αυτά δημιουργούν την εικόνα ότι τα LRDs είναι πολύ νέες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που αναπτύσσονται γρήγορα προς την ωριμότητα. Αυτό ενισχύεται από τις εκτιμήσεις της μάζας αυτών των μαύρων τρυπών στη νέα μελέτη, η οποία τις τοποθετεί γύρω από 10.000 έως 1.000.000 ηλιακές μάζες, πολύ μικρότερες από τις συνήθεις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Αυτό το μοντέλο θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην εξήγηση γιατί δεν βλέπουμε πιο κοντινά LRDs σε χαμηλότερα κόκκινα φασματικά μήκη.
Η συσσώρευση ύλης κοντά στο όριο Eddington σημαίνει ότι θα καθάριζαν γρήγορα το ιονισμένο νέφος που τα περιβάλλει. Καθώς αυτό το νέφος καθαρίζει, τα LRDs θα άρχιζαν να μοιάζουν με τους παραδοσιακούς ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες που βλέπουμε σε όλο το σύμπαν.
VIA: FoxReport.gr
