Teleskop Webba widzi coś zupełnie nowego. Odkryli czym są „rubiny”

Nie są galaktykami ani czarnymi dziurami. Tajemnicze czerwone kropki odkryte przez teleskop Webba mogą być nowym typem obiektu: gwiazdą z czarną dziurą w sercu.

W zarejestrowanych już w 2022 r. danych z teleskopu Webba astronomowie zauważyli dziesiątki drobnych, jasnoczerwonych punktów rozsianych po niebie. Owe little red dots – jak zaczęto je nazywać – emitowały głównie światło o długich falach, charakterystycznych dla bardzo odległych, a więc i bardzo starych obiektów. Sęk w tym, iż nie pasowały do żadnej znanej kategorii.

Nie były typowymi galaktykami: są za małe i zbyt zwarte. Nie przypominały też aktywnych czarnych dziur, bo zamiast promieniowania rentgenowskiego, dominowało u nich ciepłe światło podczerwone. To, co wydawało się początkowo błędem w danych, okazało się zwiastunem nowej klasy zjawisk astronomicznych.

Gwiazda z czarną dziurą w środku?

Jak czytamy na łamach Nature, po setkach analiz i dziesiątkach prac badawczych, wśród naukowców zaczęła dominować jedna teoria: rubiny to zupełnie nowy typ obiektu tzw. gwiazdy czarnej dziury. Wyobraźmy sobie czarną dziurę otuloną warstwą gorącego, gęstego gazu, przypominającą atmosferę gwiazdy. Choć sama czarna dziura nie świeci, jej otoczka rozgrzana przez grawitacyjne tarcie emituje intensywne światło – i to właśnie je widzimy.

Jednym z najlepiej zbadanych obiektów tego typu jest tzw. Klif – rubin, którego widmo wykazuje nagły przeskok w emisji promieniowania w konkretnym zakresie fal. To cecha, której nie mają ani zwykłe galaktyki, ani znane typy czarnych dziur. Model gwiazdy czarnej dziury pasuje do danych z zadziwiającą precyzją.

Nowe galaktyki w zalążku

Część badaczy podejrzewa, iż rubiny mogą być zalążkami przyszłych galaktyk. Wokół jednego z badanych obiektów zaobserwowano aż 8 pobliskich galaktyk i rozległą halo ciemnej materii – środowisko typowe dla bardzo aktywnych jąder galaktycznych, takich jak kwazary. Choć nie wszystkie rubiny są otoczone takim galaktycznym kokonem, to możliwe, iż przynajmniej część z nich stanowi pierwszy etap narodzin dużych struktur we Wszechświecie.

Do tej pory większość rubinów znajdowano w bardzo odległym Wszechświecie – choćby 12-13 mld lat świetlnych od Ziemi. Jednak ostatnie obserwacje pokazują, iż podobne obiekty istnieją znacznie bliżej – choćby w odległości „zaledwie” miliarda lat świetlnych. Co to oznacza? Rubiny nie muszą być wyłącznie reliktami młodego Wszechświata. Mogą wciąż powstawać, także w jego bardziej dojrzałych rejonach. To radykalnie zmienia nasze myślenie o ich ewolucji i możliwym wpływie na kształtowanie się galaktyk.

Spojrzenie w głąb tajemnicy

Najdalszy znany rubin znajduje się tak daleko, iż jego światło dotarło do nas po 13 mld lat – powstał zaledwie pół miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Analiza jego widma daje unikalne okno na czasy, gdy formowały się pierwsze struktury kosmiczne. Dzięki temu naukowcy mogą testować modele powstawania czarnych dziur, zderzających się galaktyk i akrecji gazu w warunkach, jakie panowały u zarania Wszechświata.

Choć hipoteza o gwiazdach czarnych dziur zdobywa poparcie, wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Jak dokładnie powstają te obiekty? Czy są przejściową formą, czy stabilnym stanem? Czy każdy rubin to zapowiedź galaktyki, czy jedynie ulotna osobliwość? W kolejnych latach JWST i inne teleskopy z dozą dużego prawdopodobieństwa pomogą odkryć, czym naprawdę są te niepozorne, ale rewolucyjne czerwone kropki.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI