Астрономы обнаружили маленькие красные точки, готовящиеся к слиянию

Существует мнение, что в крупных галактиках современной Вселенной находятся сверхмассивные чёрные дыры (СМЧД). Однако точно неизвестно, как именно эти чёрные дыры стали столь массивными, хотя астрофизики знают, что слияния играют в этом не последнюю роль.

Каким‑то образом эти гигантские СМЧД приобрели массу в миллионы или миллиарды масс Солнца. Одна из научных задач телескопа «Уэбб» — наблюдение за очень ранней Вселенной в поисках подсказок о том, как СМЧД, подобные Стрельцу A*, стали столь массивными.

Когда «Уэбб» обнаружил свои знаменитые «маленькие красные точки» (МКТ), это вызвало ажиотаж и любопытство. Большинство считает, что они связаны с чёрными дырами и могут представлять собой ранние стадии роста СМЧД.

Новое исследование, опубликованное в журнале «Publications of the Astronomical Society of Japan», представляет доказательства того, что МКТ на самом деле являются ранними чёрными дырами и что их слияния приводят к образованию СМЧД. Статья озаглавлена «Скрытое в пикселях. I. Открытие пар „маленьких красных точек“ указывает на избыточную кластеризацию в масштабах килопарсеков». Ведущим автором является Такуми Танака, аспирант Института физики и математики Вселенной имени Кавли при Токийском университете.

Хотя многие астрономы согласны с тем, что МКТ связаны с СМЧД, точная природа этой связи далеко не ясна. Однако в данной работе исследователи обнаружили пары МКТ, расположенные настолько близко друг к другу, что их слияние кажется почти неизбежным.

Эти пары легко можно было бы принять за один объект. Однако Танака и его коллеги разработали новый метод, который позволяет анализировать каждый пиксель по отдельности, изучая цвет каждого из них. В ходе этой работы они специально искали МКТ, которые могли бы выглядеть как единый объект. Именно такие объекты с наибольшей вероятностью на самом деле являются парами МКТ.

Поскольку МКТ разделены, возможно, всего несколькими десятками тысяч световых лет, они находятся очень близко друг к другу. Для сравнения: видимая часть Млечного Пути имеет диаметр всего около 100 000 световых лет.

Одно из объяснений существования МКТ заключается в том, что они представляют собой сверхаккрецирующие чёрные дыры. Некоторые учёные полагают, что они являются лишь видимой частью популяции сверхэддингтоновских чёрных дыр и что существует ещё множество таких объектов, которые только ждут, когда их обнаружат. Другие считают, что это могут быть более мелкие сверхмассивные чёрные дыры, окружённые плотным газовым коконом, придающим им красный цвет.

Однако обнаружение таких близко расположенных пар указывает на иное направление. Это позволяет предположить, что МКТ — это сверхмассивные чёрные дыры, находящиеся на стадии, предшествующей слиянию. Конечно, выборка небольшая, и сами исследователи это признают.