Телескоп Джеймса Уэбба нашел звезду-черную дыру массой в 100 000 Солнц

Космический телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал в ранней Вселенной яркий красный источник, который не удается объяснить ни обычной звездой, ни галактикой.

По оценкам исследователей, внутри объекта скрывается черная дыра массой около 100 тысяч солнечных, окруженная гигантской газовой оболочкой размером примерно с Солнечную систему.

Авторы работы предлагают выделить находку в отдельный класс небесных тел и называют его "звезда-черная дыра". Излучение источника превосходит по мощности любую известную звезду, а его размеры несопоставимы со звездными масштабами.

Рохан Найду, ведущий автор исследования, сказал:

Наше представление об этом объекте меняется очень быстро. Мы полагаем, что в центре находится черная дыра, в 100 000 раз более массивная, чем Солнце. А вокруг этой черной дыры располагается очень протяженная оболочка из газа, которая выглядит как звезда размером с Солнечную систему. Она огромна.

Работа выросла из обзора MoM (Mirage or Miracle), в рамках которого "Джеймс Уэбб" ищет галактики, существовавшие всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Необычный красный источник обнаружили попутно, во время поиска далеких галактик.

Первое очевидное объяснение красного оттенка, поглощение и покраснение света космической пылью, не подтвердилось. Спектр объекта показал резкий провал яркости на коротких волнах, известный как бальмеровский скачок.

Такие скачки возникают, когда плотный газ в атмосферах звезд поглощает фотоны, и их можно наблюдать, например, у Веги. В случае нового источника провал оказался куда глубже всего, что астрономы видели у обычных звезд.

Найду отметил, что зарегистрированный бальмеровский скачок стал самым сильным из когда-либо наблюдавшихся командой, из-за чего версия с рядовой звездой выглядит маловероятной. Вместо этого исследователи допускают, что перед ними колоссально раздутый аналог звездной атмосферы.

В спектре также почти нет следов элементов тяжелее водорода и гелия. Такой химический состав вместе с необычным спектром и экстремальной светимостью выделяет источник на фоне типичных звезд и галактик:

Он был поистине уникален во многих отношениях.

Открытие может пролить свет на более широкую загадку данных Джеймса Уэбба, множество мелких красных источников в ранней Вселенной. Эти объекты, получившие прозвище "маленькие красные точки", регулярно попадают на глубокие снимки, но по мере "старения" Вселенной практически исчезают:

Эти маленькие красные точки, судя по всему, встречаются повсюду в ранней Вселенной, но по существу исчезают к настоящему времени. Что именно представляют собой эти объекты, стало одной из самых обсуждаемых тем эпохи JWST.

Обзор MoM изначально задумывался в том числе ради проверки гипотезы о том, что часть внешне ярких ранних галактик галактиками не является. Астрономы давно пытаются понять, почему в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва обнаруживается так много ярких галактик, ведь стандартные модели формирования структур не успевают их собрать.

По словам Найду, результаты команды указывают на то, что как минимум часть таких источников может лишь напоминать галактики в данных телескопов.