Загадочные «маленькие красные точки» на снимках телескопа «Джеймс Уэбб» могут быть пульсирующими супермассивными звездами массой до 100 000 Солнц, окруженными выброшенными газовыми коконами и коллапсирующими в первые черные дыры.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил в молодой Вселенной сотни крошечных и необычно ярких красных объектов, природа которых озадачила астрономов. Новое исследование ученых из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики показывает, что за эти яркие вспышки могут отвечать сверхмассивные пульсирующие звезды, сбросившие внешние газовые оболочки незадолго до превращения в первые черные дыры.
Тайна красных светлячков молодой Вселенной
Первые глубокие снимки телескопа «Джеймс Уэбб» зафиксировали множественные компактные красные источники света, существовавшие в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Наблюдаемый сейчас свет этих объектов шел до Земли более 13 миллиардов лет. Изначально физики предполагали, что перед ними либо сверхплотные карликовые галактики, либо активно растущие черные дыры.
Однако детальный спектральный анализ показал неувязку: у объектов отсутствует сильное рентгеновское и радиоизлучение, характерное для пожирающих вещество черных дыр, зато наблюдаются странные линии водорода и аномально высокая концентрация азота.
Пульсирующие гиганты весом в сотни тысяч Солнц
Команда астрофизиков под руководством Девеша Нандала предложила единую физическую модель, объясняющую особенности красных точек без привлечения аккрецирующих черных дыр. Согласно расчетам исследователей, эти объекты представляют собой гигантские звезды нулевого поколения, чья масса может превышать массу нашего Солнца в 100 000 раз.
Такие космические титаны неустойчивы по своей природе и вместо постепенного испарения переживают серии мощных пульсаций, вызванных так называемой неустойчивостью странных мод (динамической нестабильности в атмосферах сверхъярких звезд). В результате непрерывного сжатия и расширения звезда сбрасывает с себя внешние слои водорода, гелия и азота, создавая вокруг себя плотную газовую оболочку.
Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил аномальные красные источники света, существовавшие в первые сотни миллионов лет Вселенной.
Плотный газовый кокон перехватывает жесткое излучение звезды и переизлучает его в инфракрасном диапазоне, из-за чего объект выглядит компактным и ярко-красным. Работа этой оболочки похожа на мощный прожектор, накрытый плотной матовой тканью: снаружи виден лишь туманный светящийся шар. Газовая оболочка маскирует настоящие размеры звезды и формирует характерный спектральный профиль с падением интенсивности света, известным как бальмеровский скачок.
Семена для первых сверхмассивных черных дыр
Короткая жизнь гигантских пульсирующих звезд завершается прямым гравитационным коллапсом без традиционного взрыва сверхновой. Потратив свое водородное топливо за считанные миллионы лет, сверхмассивная звезда проваливается сама в себя, формируя первичный «зародыш» черной дыры массой в десятки тысяч солнечных масс.
Это открытие предлагает решение давней астрофизической загадки быстрого появления гигантских черных дыр на заре космоса. Обычным черным дырам звездной массы потребовались бы миллиарды лет на поглощение вещества до таких масштабов, тогда как прямой коллапс пульсирующей гигантской звезды сразу создает крупную основу для будущей галактики.
Теоретическая модель исследователей опирается на компьютерные расчеты и требует дальнейшей проверки спектральными наблюдениями. Ученые уже готовят детальные спектральные предсказания для последующих сессий наблюдений «Джеймса Уэбба». Если астрономы зафиксируют динамические изменения в спектрах красных точек, это станет прямым подтверждением существования древних звезд-монстров.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Источник: Supermassive Stars Match the Spectral Signatures of JWST’s Little Red Dots, The Astrophysical Journal, 2026
FAQ: Часто задаваемые вопросы
Что такое маленькие красные точки, найденные телескопом «Джеймс Уэбб»?
Это ультракомпактные и очень яркие источники инфракрасного света в ранней Вселенной, возникшие менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Анализ показал, что они объединяют черты как галактик, так и одиночных звездных объектов.
Почему ученые считают, что красные точки — это суперзвезды, а не черные дыры?
У этих объектов отсутствует интенсивное рентгеновское излучение, которое неизбежно возникало бы при активном поглощении вещества черной дырой. Зато их спектр полностью совпадает с теоретическими моделями пульсирующих звезд массой в 100 000 Солнц, окруженных сброшенными газовыми коконами.
Как гигантские звезды помогают объяснить появление сверхмассивных черных дыр?
После завершения термоядерного цикла такие гигантские звезды минуют стадию взрыва и напрямую коллапсируют в черную дыру. Это сразу дает Вселенной первичный «зародыш» массой в сотни тысяч Солнц, минуя долгие миллиарды лет медленного роста.
Читайте также: Сверхмассивные черные дыры оказались способны сдувать атмосферы планет на другом конце галактики