Астрономи, що використовують космічний телескоп Джеймс Вебб (JWST), виявили рідкісну систему з трьох галактик, що отримала прізвисько Скат. Ця небесна освіта відноситься до епохи, коли Всесвіту було всього 1,1 мільярда років, і вона може нарешті дати відповіді на одну з найстійкіших загадок сучасної астрономії: природу «маленьких червоних крапок» (LRDs).
Загадка «маленьких червоних крапок»
З моменту їх відкриття у 2022 році LRD ставлять вчених у безвихідь. Ці компактні червоні об’єкти нерідко зустрічаються в ранньому Всесвіті, але їх справжня природа залишається предметом дискусій. Поточні теорії припускають, що це може бути:
* Галактики, що містять активні чорні діри (активні ядра галактик, або AGN).
* Стародавні масивні зірки, що знаходяться на межі колапсу.
* Екзотичні «зірки з чорних дірок».
Відкриття системи «Скат» може стати проривом, оскільки представляє об’єкт, який знаходиться на стику цих категорій.
Анатомія «Ската»
Незважаючи на назву, “хвіст” Ската – це візуальна ілюзія, викликана випадковим вирівнюванням у лінії зору незв’язаних далеких об’єктів. Насправді система складається із трьох окремих компонентів:
1. Масивна галактика з бальмерівським стрибком: велика галактика, що стабільно розвивається.
2. «Перехідна» маленька червона точка (tLRD): галактика, що містить незвичайне активне ядро, яке має характеристики, властиві LRD.
3. Галактика-супутник: менша за розміром галактика, в якій активно народжуються зірки і яка, зважаючи на все, нещодавно приєдналася до групи.
Галактичне зіткнення у сповільненій зйомці
Реконструювавши історію зоряної освіти цих галактик, дослідники з Університету Сент-Мері та інших інститутів склали хронологію космічної взаємодії.
Дані вказують на ланцюгову реакцію, запущену гравітацією:
100 мільйонів років тому: у галактиці tLRD стався сплеск зіркоутворення, ймовірно, викликаний тісним зближенням з масивною галактикою з бальмерівським стрибком.
10 мільйонів років тому: в систему увійшла менша галактика-супутник, спровокувавши власний сплеск зіркоутворення.
Що дуже важливо, це взаємодія, мабуть, «нагодувало» центральну чорну дірку всередині tLRD. Цей процес міг привести галактику до її нинішнього стану — гібрида, який є одночасно і активним ядром галактики (AGN), і «маленькою червоною точкою» (LRD).**
Чому це важливо: еволюція чи ідентичність?
Виявлення «перехідного» об’єкта має значення, оскільки він ставить під сумнів ідею у тому, що LRD — це унікальний, постійний клас небесних тіл.
«Ця робота підтверджує гіпотезу про те, що як мінімум деякі “маленькі червоні крапки” є еволюційними фазами, а не зовсім окремим класом об’єктів», – зазначає Девеш Нандал, дослідник із Гарвардського-Смітсонівського центру астрофізики.
Якщо tLRD дійсно є «перехідною» фазою, це означає, що LRD — лише тимчасовий етап у життєвому циклі галактики, коли її центральна чорна діра проходить через період інтенсивного поглинання матерії або прихована під шарами пилу.
Подальші кроки
Перед науковою спільнотою тепер стоять два головні питання: як довго триває ця фаза і наскільки вона поширена?
Якщо ця перехідна фаза є надзвичайно короткою (менше 5 мільйонів років), такі об’єкти залишаться неймовірно рідкісними. Однак, якщо фаза триває довше, астрономи розраховують виявити набагато більше подібних «проміжних» об’єктів у ході поточних оглядів JWST.
Надалі дослідники зосередяться на збільшенні вибірки об’єктів та уточненні теоретичних моделей. Мета полягає в тому, щоб визначити, чи народилися чорні дірки в цих системах як масивні «зародки» або ж їхня нинішня інтенсивна активність — лише результат підживлення хаотичним середовищем галактик, що стикаються.
Висновок: Система «Скат» вказує на те, що «маленькі червоні крапки» можуть бути не загадковим новим видом об’єктів, а швидше скороминущою, трансформаційною стадією в еволюції галактик та їх центральних чорних дірок.
