|
Маленькие красные точки и чёрные дыры
|
|
|
|
Астрономы высказывали предположения о загадочных «маленьких красных точках», наблюдаемых на снимках ранней Вселенной, полученных с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба: это могут быть галактики, чёрные дыры, квазизвёзды, вспышки звёздообразования… или что-то совершенно другое.
|
|
|
|
Теперь, в новом исследовании, учёные показывают, что особый тип звезды, называемый сверхмассивной звездой, может объяснить удивительные характеристики «маленьких красных точек», включая их необычный спектр, компактный вид на небе и обилие азота.
|
|
|
|
«Насколько мне известно, это первая модель, которая может объяснить так много наблюдаемых свойств одновременно, от спектра до морфологии и химических характеристик», — сказал Девеш Нандал из Гарвардской обсерватории, входящей в Центр астрофизики. «Даже конкурирующие сценарии теперь предполагают, что в качестве центрального двигателя играют роль сверхмассивные звёзды».
|
|
|
|
Маленькие красные точки (LRD) — это компактные, красные и чрезвычайно яркие источники света, и то, что их излучает, существовало, когда Вселенной было менее миллиарда лет. Их спектр света показывает, что водород присутствует в галактиках таким образом, который не могут объяснить современные астрономические модели молодых галактик или обычных активных галактических ядер.
|
|
|
|
Однако многие наблюдаемые LRD не имеют сильного рентгеновского или радиоизлучения, которое астрономы ожидали бы от растущей сверхмассивной чёрной дыры.
|
|
|
|
|
|
|
«Маленькие красные точки загадочны, потому что они объединяют подсказки, которые обычно не совпадают», — сказал Нандал. «Похоже, они говорят нам о том, что внутри плотного газа скрыто нечто очень яркое».
|
|
Модель звезды соответствует этим подсказкам
|
|
|
|
В более ранней работе, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal, Нандал и его коллеги показали, что гигантские звёзды с массами примерно в 100 000 раз превышающими массу Солнца могут воспроизводить ключевые спектры, очень похожие на спектры LRD, включая необычные водородные структуры.
|
|
|
|
В своем новом исследовании, опубликованном в журнале The Astrophysical Journal Letters, ученые изучают, могут ли эти звезды также создавать плотные «коконы» газа, из-за которых звезды типа LRD выглядят такими компактными на изображениях, полученных телескопом Джеймса Уэбба.
|
|
|
|
Исследователи отслеживали продолжительность жизни и эволюцию некоторых известных звезд-монстров и анализировали, как они выглядят в наших телескопах, как они мерцают и как теряют массу. Они обнаружили, что эти звезды не теряют массу на поздних стадиях своей жизни, как это происходит со многими другими звездами. Вместо этого они переживают дискретные, мощные эпизоды пульсации, которые исследователи называют «странным режимом». Это необычное поведение приводит к выбросу газа в виде оболочек.
|
|
|
|
«Спектр и морфология — это две стороны одной и той же физической проблемы», — сказал Нандал. «Спектр говорит нам о том, какой источник производит свет и как этот свет обрабатывается, а форма говорит нам о том, где находится окружающий материал и насколько он должен быть компактным».
|
|
|
|
Газовые оболочки и зародыш черной дыры
|
|
|
|
На основе своих моделей исследователи показали, что одна сверхмассивная звезда может создавать как спектральные характеристики, так и компактную газовую оболочку, наблюдаемые в дальних радиальных звездах (LRD).
|
|
|
|
Исследователи отмечают, что выброшенное вещество состоит в основном из водорода и гелия, но также содержит азот. Наблюдения LRD начинают выявлять аналогичные богатые азотом спектры, что является еще одним доказательством их теории гигантских звезд.
|
|
|
|
После последнего выброса эти звезды продолжают эволюционировать, пока не произойдет прямой коллапс, образуя зародыш сверхмассивной черной дыры.
|
|
|
|
«Что меня больше всего поражает, так это то, что этот результат объединяет множество независимых подсказок в единую физическую картину», — сказал Нандал.
|
|
|
|
Следующая цель команды — превратить эти свойства в полные предсказания для детальных спектров LRD, чтобы наблюдения Джеймса Уэбба могли напрямую проверить их теорию.
|
|
|
|
Источник
|
