Астрономы получили наиболее подробные на сегодняшний день спектральные данные одного из самых загадочных типов объектов в ранней Вселенной — так называемых «маленьких красных точек». Эти компактные, ярко-красные источники излучения регулярно фиксируются космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) начиная с 2022 года.
Новое исследование, проведенное командой под руководством Василия Кокорева из Техасского университета, сосредоточилось на изучении объекта под названием GLIMPSE-17775. Чтобы получить качественные данные, ученые провели глубокую 30-часовую спектроскопию с помощью JWST. Фактически объем полученных сведений эквивалентен 80 часам наблюдений, чего удалось достичь благодаря использованию эффекта гравитационного линзирования.
Согласно выводам авторов, анализ более 40 спектральных линий указывает на то, что природу GLIMPSE-17775 лучше всего объясняет модель «чёрная дыра-звезда» (BH*). Речь идет о сверхмассивной чёрной дыре, скрытой внутри плотной оболочки из частично ионизированного газа. Именно эта газовая «шуба» переизлучает энергию, высвобождаемую в процессе аккреции.
Объект находится на красном смещении около 3,5, что соответствует периоду примерно 1,8 млрд лет после Большого взрыва. Его удалось обнаружить в поле скопления галактик Abell S1063. Массивное скопление сработало как «космическая линза», увеличив яркость далекого объекта и позволив исследователям детально рассмотреть его характеристики.
Спектр GLIMPSE-17775 включает в себя обширный набор линий водорода, кислорода и гелия. Ученые также зафиксировали характерное уширение сигналов, которое объясняется рассеянием на электронах в условиях крайне плотной среды. Особенный интерес представляет группа из 16 линий железа, которую исследователи окрестили «железным лесом» — это прямое свидетельство существования мощного источника высокоэнергетического излучения.
Модель активной аккреции на чёрную дыру, защищенную плотным газовым коконом, оказалась наиболее согласованной с полученными данными. В такой системе излучение аккреционного диска трансформируется окружающей средой, что формирует уникальную структуру спектра и объясняет, почему подобные объекты демонстрируют относительно слабые рентгеновские сигналы.
Дополнительный анализ данных, полученных телескопом «Хаббл» в рамках программ Frontier Fields и BUFFALO, показал, что некоторые слабые особенности спектра (например, балмеровский разрыв) могут быть вызваны вкладом звездного населения окружающей галактики, а не самим компактным источником.
Авторы работы подчеркивают, что совокупность полученных данных делает GLIMPSE-17775 одним из самых убедительных кандидатов на подтверждение гипотезы BH*. Тем не менее, вопрос о природе всей популяции «маленьких красных точек» остается открытым. Астрономы рассчитывают, что будущие наблюдения с помощью «Джеймса Уэбба» помогут выяснить, является ли данная интерпретация универсальной для всего класса объектов.
