Na pierwszych zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba naukowcy dostrzegli, coś zaskakującego. Małe czerwone kropki, bo tak je nazwano, nie przypominały niczego, co wcześniej widzieliśmy. Obiekty te znajdowały się w najgłębszej otchłani Wszechświata, położone dosłownie na drugim brzegu oceanu czasu.
Małe czerwone kropki intrygowały badaczy na całym świecie, a nad rozwiązaniem zagadki głowiły się największe umysły astrofizyki. I wygląda na to, iż wreszcie znamy odpowiedź. Udzielili jej naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego a ich odkrycie zostało właśnie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature.
Okładka Nature z wynikami badań nad małymi czerwonymi kropkami. Co więcej, redaktorzy uznali, iż jest to tak istotny temat, iż umieścili go na pierwszej stronie wydania, co świadczy o wadze odkrycia.
Fotki z czasów gdy Wszechświat był niemowlakiem
Te specyficzne obiekty, nazywane przez naukowców „małymi czerwonymi kropkami”, pochodzą z czasów, gdy Wszechświat był jeszcze niemowlęciem. Miały one powstać zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Co ciekawe, około miliarda lat później niemal całkowicie zniknęły z pola widzenia.
Pierwsze hipotezy sugerowały, iż mamy do czynienia z gigantycznymi, masywnymi galaktykami. Problem polegał na tym, iż taka teoria kompletnie nie pasowała do modeli ewolucji Wszechświata. Galaktyki o takiej masie po prostu nie miałyby czasu, aby uformować się tak gwałtownie po narodzinach kosmosu. Coś tu wyraźnie nie grało, a James Webb, zamiast upraszczać obraz świata, tylko go skomplikował.
Przełom nastąpił w Cosmic Dawn Center przy Instytucie Nielsa Bohra Uniwersytetu Kopenhaskiego. Po dwóch latach żmudnych analiz badacze ogłosili: czerwone kropki to nie galaktyki, ale młode czarne dziury ukryte w gęstych kokonach gazu.
Małe czerwone kropki na zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Ilustracja: NatureMałe czerwone kropki to młode czarne dziury spowite kokonem gazu, który pochłaniają, aby rosnąć. Ten proces generuje ogromne ciepło, które przenika przez kokon. To promieniowanie nadaje małym czerwonym kropkom ich unikalny czerwony kolor – mówi prof. Darach Watson, jeden z głównych badaczy.
Masa tych obiektów jest choćby 10 mln razy większa niż masa Słońca, a średnica ich horyzontu zdarzeń wynosi dzisiątki milionów kilometrów. Mimo to badacze są zaskoczeni ich „niewielkimi” rozmiarami, choć przyznają, iż taka masa bardziej pasuje do obecnych teorii.
Są one o sto razy mniej masywne, niż sądzono wcześniej, więc nie musimy odwoływać się do zupełnie nowych typów zdarzeń, aby je wyjaśnić – dodaje naukowiec.
Więcej na Spider’s Web:
Czarne dziury przyłapane na jedzeniu
W centrum naszej galaktyki, Drogi Mlecznej, znajduje się supermasywna czarna dziura o masie cztery miliony razy większej od masy Słońca. Takie i większe kolosy znajdują sięw centrach każdej galaktyki. Jednak czarne dziury i ich rola we wszechświecie wciąż owiane są tajemnicą.
Te małe czerwone kropki to młode czarne dziury, otoczone kokonem gazu, który pochłaniają, aby rosnąć. Ten proces generuje ogromne ciepło, które nadaje małym czerwonym kropkom ich unikalny czerwony kolor. Zdjęcie: JWST/Darach WatsonNowe odkrycie rzuca nowe światło na wczesny etap powstawania czarnych dziur i przynosi część odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób zaledwie 700 mln lat po Wielkim Wybuchu mogły istnieć supermasywne czarne dziury o masach choćby miliard razy większych od masy Słońca.
Uchwyciliśmy młode czarne dziury w trakcie ich gwałtownego wzrostu, na etapie, którego wcześniej nie obserwowaliśmy. Gęsty kokon gazu wokół nich dostarcza im paliwa potrzebnego do bardzo szybkiego wzrostu – mówi prof. Darach Watson.
Zaskakujące odkrycie na granicy możliwości
Małe czerwone kropki (ang. Little Red Dots – LRDs) to jedno z najbardziej zaskakujących odkryć Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), które wywołało niemałe zamieszanie w świecie astrofizyki. Choć na pierwszy rzut oka wyglądają niepozornie, ich istnienie zmusiło naukowców do ponownego przemyślenia tego, jak ewoluował wczesny wszechświat.
Pierwsze małe czerwone kropki zaczęły pojawiać się na zdjęciach niemal natychmiast po tym, jak James Webb przesłał na Ziemię pierwsze dane operacyjne w lipcu 2022 r. Astronomowie analizujący głębokie pola (zdjęcia bardzo odległych rejonów nieba, jak np. programy CEERS czy JADES) zauważyli obiekty, których wcześniej nie widział Teleskop Hubble’a.
Do 2025 r. dzięki JWST zidentyfikowano 341 małych czerwonych kropek. Są one niezwykle trudne do zaobserwowania, choćby dzięki Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, ponieważ są na granicy możliwości obserwacyjnych tego teleskopu. Światło z małych czerwonych kropek potrzebuje 13 mld lat (!!) na dotarcie w okolice Ziemi.
