Телескоп «Джеймс Уэбб» постоянно выявляет необычные красные объекты, которые могут представлять собой «зародыши» самых древних гигантских черных дыр.
Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) содействовали астрономам в раскрытии одной из ключевых загадок ранней Вселенной — откуда возникли сверхмассивные черные дыры (СМЧД) всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Исследование было сосредоточено на загадочных объектах Little Red Dots («маленькие красные точки»), которые телескоп обнаружил в глубоком космосе. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal и доступна на портале arXiv.
Эти объекты представляют собой исключительно компактные источники красного света и не соответствуют традиционной модели формирования галактик. Согласно общепринятой теории, черные дыры должны развиваться постепенно: изначально массивная звезда взрывается, затем образуется небольшая черная дыра, которая постепенно накапливает массу. Однако телескоп увидел крупные объекты, возникшие необъяснимо рано.
Черные дыры из облаков
Исследователи из Техасского университета в Остине сопоставили данные JWST с компьютерными моделями и пришли к выводу, что наиболее подходящими являются так называемые «тяжелые семена» — прямые коллапсы гигантских облаков водорода и гелия. В этом сценарии черная дыра возникает практически мгновенно, минуя стадию звезды, и ничто не ограничивает ее массу. Для таких объектов используется аббревиатура DCBH — direct—collapsed black, «самородная черная дыра».
Для моделирования ученые применяли суперкомпьютеры Lonestar6 и Stampede3. Симуляции начинались с условий, существовавших примерно через 500 тысяч лет после появления Вселенной. По словам исследователей, задача оказалась настолько сложной, что без современных вычислительных мощностей ее решение было бы невозможно.