Οι επιστήμονες φαίνεται πως ίσως κατάφεραν επιτέλους να προσδιορίσουν τη φύση ορισμένων από τα πιο αινιγματικά αντικείμενα του Σύμπαντος. Σε μια νέα μελέτη οι ερευνητές διερεύνησαν την ταυτότητα των αποκαλούμενων «μικρών κόκκινων κουκκίδων».
Αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα προερχόμενα από το πρώιμο Σύμπαν έχουν χαρακτηριστικά τόσο γαλαξιών όσο και υπερμεγεθών μαύρων τρυπών αλλά δεν ταιριάζουν πλήρως με την περιγραφή κανενός από τα δύο. Η νέα μελέτη διαπίστωσε ότι αυτές οι αινιγματικές κουκκίδες μπορεί τελικά να είναι νεαρές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που περιβάλλονται από πυκνά νέφη αερίων τα οποία καλύπτουν τα αποκαλυπτικά σημάδια της πραγματικής τους φύσης.
Οι μικρές κόκκινες κουκκίδες παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb λίγο μετά την έναρξη της λειτουργίας του το 2022. Αρχικά θεωρήθηκαν συμπαγείς γαλαξίες γεμάτοι άστρα όμως εμφανίζονταν πολύ νωρίς στην ιστορία του Σύμπαντος για να έχουν προλάβει να σχηματίσουν τόσα πολλά άστρα τουλάχιστον με βάση τη σημερινή μας κατανόηση της εξέλιξης των γαλαξιών.
Άλλοι ερευνητές πρότειναν ότι τα ασυνήθιστα αυτά αντικείμενα ίσως είναι πρώιμες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Το φως που εκπέμπεται από διεγερμένα άτομα υδρογόνου γύρω από τις κουκκίδες δείχνει ότι το αέριο κινείται με ταχύτητες πολλών χιλιάδων χλμ./ώρα παρασυρόμενο από τη βαρυτική έλξη του αντικειμένου στο κέντρο.
«Τέτοιες ακραίες ταχύτητες αποτελούν αδιάψευστο στοιχείο ενός ενεργού γαλαξιακού πυρήνα» δηλαδή μιας πεινασμένης υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο ενός γαλαξία που έλκει ύλη» αναφέρει ο Ροντρίγκο Νέμεν αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο στη Βραζιλία.
Ωστόσο σε αντίθεση με τις γνωστές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες οι μικρές κόκκινες κουκκίδες δεν έχουν παρατηρηθεί να εκπέμπουν ακτίνες Χ ή ραδιοκύματα. Ανεξάρτητα από το αν πρόκειται για μαύρες τρύπες ή πρώιμους γαλαξίες φαίνεται να έχουν υπερβολικά μεγάλη μάζα για να έχουν σχηματιστεί τόσο νωρίς στο Σύμπαν.
Μεταμόρφωση μαύρης τρύπας
Στη νέα μελέτη οι ερευνητές εξέτασαν προσεκτικά το φως που εκπέμπουν αυτά τα αντικείμενα για να κατανοήσουν καλύτερα τη φύση τους. Οι επιστήμονες μελέτησαν φάσματα από 30 μικρές κόκκινες κουκκίδες τα οποία συλλέχθηκαν από τα υπέρυθρα όργανα του James Webb.
Το φως που εκπέμπουν οι μικρές κόκκινες κουκκίδες ταιριάζει πολύ με το φως που η ομάδα είχε προβλέψει ότι θα εξέπεμπε μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα περιβαλλόμενη από ένα πυκνό νέφος αερίου. Αυτό το αέριο κουκούλι θα μπορούσε να έχει παγιδεύσει τις εκπομπές ακτίνων Χ και ραδιοκυμάτων από τις αναπτυσσόμενες μαύρες τρύπες εμποδίζοντάς τες να φτάσουν στο James Webb.
Όταν η ομάδα επανυπολόγισε τις μάζες των μικρών κόκκινων κουκκίδων με βάση τη νέα ερμηνεία διαπίστωσε ότι ήταν περίπου 100 φορές μικρότερες από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως. Συνολικά τα στοιχεία δείχνουν ότι οι μικρές κόκκινες κουκκίδες είναι αναπτυσσόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που προσαυξάνουν μάζα απορροφώντας το περιβάλλον αέριο.
«Πρόκειται για τις χαμηλότερης μάζας μαύρες τρύπες σε υψηλό ερυθρομετατόπιση που γνωρίζουμε και υποδηλώνουν την ύπαρξη ενός πληθυσμού νεαρών υπερμεγεθών μαύρων τρυπών» έγραψαν οι ερευνητές στη μελέτη. Ο όρος ερυθρομετατόπιση περιγράφει το πώς το φως μετατοπίζεται προς το κόκκινο άκρο του φάσματος καθώς διασχίζει το διαστελλόμενο σύμπαν ενώ υψηλότερη ερυθρομετατόπιση σημαίνει πιο μακρινό αντικείμενο. Με τις διορθωμένες εκτιμήσεις μάζας οι μικρές κόκκινες κουκκίδες ταιριάζουν με τα καθιερωμένα πρότυπα της κοσμικής εξέλιξης» εξηγεί ο Νέμεν.
Η επιβεβαίωση των ευρημάτων θα απαιτήσει τη μελέτη περισσότερων μικρών κόκκινων κουκκίδων ώστε να διερευνηθεί αν αυτή η φάση του «κουκουλιού» είναι συνηθισμένη και ποιον ρόλο παίζει στην ανάπτυξη των μαύρων τρυπών.