Учени откриха невиждан досега обект – смесица между черна дупка и гигантска звезда
Учени откриха в много ранната Вселена астрономически обект, какъвто досега не е наблюдаван. Според тях той представлява своеобразна комбинация между черна дупка и огромна звезда.
Изследователите използвали космическия телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) в търсене на най-ранните галактики, когато забелязали необичайно ярък и изключително червен обект.
Той изглеждал като гигантска звезда, простираща се върху област с размерите на цялата ни Слънчева система.
Учените обаче били изненадани, когато установили, че странният обект излъчва около 100 милиарда пъти повече енергия, отколкото една звезда физически би могла да произведе.
Водещият автор на изследването д-р Рохан Найду от Масачузетския технологичен институт и Хавайския университет обяснява:
„Това означава, че източникът на енергия не може да бъде ядреният синтез, който се намира в основата на всички познати ни звезди.“
В ново изследване, публикувано в списание Nature, Найду предполага, че става дума за изцяло нов тип астрономически обект, наречен „звезда с черна дупка“ (black hole star), предаде dailymail.com.
Обектът, получил означението MoM–BH*–1, представлява огромен облак от газ, който не се захранва от ядрен синтез, а от мощните процеси около черна дупка в неговия център.
Изследователите изчисляват, че черната дупка е с маса около 100 000 пъти по-голяма от тази на Слънцето. Тя произвежда толкова много енергия, че сиянието ѝ успява да проникне през плътната газова обвивка.
Учените не са търсили подобен обект. Те изследвали изключително ярките галактики, появили се много рано в историята на Вселената, когато в рамките на проекта „Miracle or Mirage“ забелязали точка, която не приличала на нищо виждано досега.
Облаците от космически прах често придават червеникав оттенък на светлината, подобно на дима от горски пожар, който може да оцвети небето в червено. Останалите характеристики на този обект обаче не съответствали на обикновен облак от газ и прах.
„Начинът, по който светлината му е почти изцяло червена и рязко изчезва под определена дължина на вълната, е толкова необичаен, че няма аналог сред наблюдаваните досега обекти“, казва д-р Найду.
Този рязък спад на светлината, известен като Балмеров скок (Balmer Break), обикновено се свързва с плътни газове в атмосферите на звезди на възраст няколкостотин милиона години.
Подобен ефект може да се наблюдава дори при светлината на Вега – една от най-ярките звезди на нощното небе.
При открития червен обект обаче Балмеровият скок бил най-силният, регистриран досега, което според учените изключва обикновените звезди като източник на излъчването.
Още по-странното било, че спектърът не показал признаци на метали, каквито обикновено се откриват в звездите. Наблюдавани били само водород и хелий.
„Изключително рядко е да се открие обект без никакъв аналог, като се има предвид огромното количество данни за милиарди звезди, галактики и черни дупки, които се съхраняват в астрономическите архиви“, казва Найду.
„Това ни накара да се запитаме дали не наблюдаваме нов вид „звездна атмосфера“, но в невъобразимо по-голям мащаб.“
Учените създали различни компютърни симулации, за да установят каква комбинация от космически обекти би могла да произведе наблюдаваните цвят и яркост.
Едва когато заменили звездата в моделите си с активна черна дупка, обвита в плътен водород, резултатите започнали да съвпадат с реалните наблюдения.
Най-точният модел на MoM–BH*–1 включва черна дупка с маса около 100 000 слънчеви маси, заобиколена от толкова плътна водородна обвивка, че външната ѝ част наподобява повърхността на звезда с размерите на Слънчевата система.
„Бързо поглъщащата материя черна дупка в центъра е източникът на енергията“, обяснява Найду.
„Енергията може да се пренася под формата на лъчение, ветрове или ударни вълни, които се блъскат в плътните газови слоеве около черната дупка.“
Тази хипотеза би могла да обясни както огромната яркост и необичайния Балмеров скок, така и факта, че учените откриват единствено водород и хелий.
Още по-важното е, че според изследователите MoM–BH*–1 може да е само един от стотици подобни обекти, които досега са оставали скрити пред очите на астрономите.
„Джеймс Уеб“ е открил стотици т.нар. „малки червени точки“ (Little Red Dots), появили се през първите няколкостотин милиона години след раждането на Вселената, но които по-късно сякаш изчезват.
Според Найду и колегите му е възможно в центъра на всяка от тези малки червени точки да се намира подобна „звезда с черна дупка“.
„Звезда с черна дупка може да се намира в сърцето на всяка малка червена точка“, казва Найду.
„Червеният им цвят се дължи на това, че синята светлина се поглъща от плътните газови обвивки около звездата с черна дупка.“
„Всички странности и загадки, свързани с малките червени точки, започват да намират обяснение, ако поставим в центъра им такива звезди с черни дупки.“
Черните дупки са сред най-плътните обекти във Вселената. Гравитацията им е толкова силна, че дори светлината не може да избяга от тях.
Кирил Пламенов