Загадкові «маленькі червоні цятки» (LRD), вперше зафіксовані космічним телескопом JWST, тривалий час залишалися однією з найголовніших таємниць сучасної астрофізики. Тепер завдяки детальному цифровому моделюванню на японському суперкомп’ютері ATERUI III науковцям вдалося розкрити їхню природу. Як виявилося, ці об’єкти є надшвидко зростаючими чорними дірами. Тому для пояснення їхнього існування не потрібні жодні екзотичні припущення.
Тривалий час астрономи не могли зрозуміти, як у ранньому Всесвіті — менш ніж через 600 млн років після Великого вибуху — змогли так швидко з’явитися надмасивні чорні діри, чия маса у млн і млрд разів перевищує сонячну.
Запуск телескопа JWST мав дати відповіді на ці запитання. Оскільки світло долає космічні відстані за скінченний час, спостереження за об’єктами на відстані 11–12 млрд світлових років дає змогу побачити Всесвіт таким, яким він був мільярди років тому. Проте замість простих відповідей космічна обсерваторія виявила нову популяцію тьмяних, віддалених та надзвичайно червоних об’єктів, які отримали назву «Маленькі червоні цятки».
Моделювання на ATERUI III
Щоб розгадати цю таємницю, міжнародна група вчених з Інституту астрофізики імені Макса Планка використала суперкомп’ютер ATERUI III, розташований у Національній астрономічній обсерваторії Японії. Завдяки його величезній обчислювальній потужності вдалося провести найдетальніше на сьогодні симулювання процесів у ранньому Всесвіті: від глобальних умов навколо перших галактик до процесів усередині окремих газових хмар.
Результати дослідження, опубліковані в журналі Nature, показали, що в ті часи панувало інтенсивне ультрафіолетове випромінювання від сусідніх галактик. Воно пригнічувало звичайне утворення безлічі малих зірок у газових хмарах. Замість цього газ конденсувався в одну надмасивну зірку, яка згодом колапсувала, створюючи зародок чорної діри.
Природне пояснення без екзотики
Після формування такі зародки опинялися в оточенні надзвичайно щільних газових дисків. Це середовище утримувало внутрішнє випромінювання, дозволяючи чорним дірам рости в десятки разів швидше, ніж це було б можливо в сучасному Всесвіті.
Модельовані фізичні властивості цих об’єктів повністю збігаються зі спостережуваними параметрами «маленьких червоних крапок». Це відкриття надає астрономам чітку та простий дорожню карту для розуміння того, як еволюціонував космос на ранніх етапах свого існування.
Раніше ми розповідали про те, як NASA опублікувала оновлену версію «Блідо-блакитної цятки».
За матеріалами Phys
