Где-то в глубинах наблюдаемой вселенной притаилась чёрная дыра, которая буквально выплёвывает рентгеновское излучение. Именно на неё сейчас нацелены два из самых мощных космических телескопов, которые есть у человечества. НАСА задействовало сразу и космический телескоп «Джеймс Уэбб», и орбиталную рентгеновскую обсерваторию «Чандра», чтобы разобраться с одной из самых раздражающих астрономических загадок последних лет — так называемыми «маленькими красными точками».
«Маленькие красные точки» — это не метафора и не поэтическое название. Именно так астрономы прозвали загадочные объекты, которые «Джеймс Уэбб» начал фиксировать в больших количествах в далёкой вселенной. Они выглядят как крохотные красноватые пятнышки на снимках, и при этом ведут себя совершенно не так, как должны вести себя известные типы объектов: ни как обычные галактики, ни как типичные квазары. Часть исследователей считает, что внутри каждой такой точки скрывается сверхмассивная чёрная дыра на ранних стадиях активности, но прямых доказательств долгое время не было.
Рентгеновски активная чёрная дыра, попавшая в прицел обоих телескопов, интересна именно тем, что может служить своего рода «ключом» к пониманию природы этих объектов. Обсерватория «Чандра» уже получила снимок этой дыры в рентгеновском диапазоне — и это само по себе важно, потому что рентгеновское свечение является одним из признаков высокой активности аккреционного диска вокруг чёрной дыры. Газ и пыль, падающие в чёрную дыру, разогреваются до миллионов градусов и начинают испускать именно рентгеновское излучение.
«Джеймс Уэбб», в свою очередь, работает преимущественно в инфракрасном диапазоне, что позволяет ему заглядывать сквозь газовые и пылевые завесы, непрозрачные для обычного видимого света. Именно эта способность сделала телескоп незаменимым инструментом для изучения ранней вселенной и далёких объектов. Совместное использование «Уэбба» и «Чандры» даёт редкую возможность: смотреть на один и тот же объект одновременно в инфракрасном и рентгеновском диапазонах, что в разы увеличивает количество получаемой информации.
Вопрос о природе «маленьких красных точек» не академический курьёз. Если выяснится, что большинство из них содержат активные чёрные дыры, это полностью изменит представления о том, как формировались и росли сверхмассивные чёрные дыры в первые миллиарды лет после Большого взрыва. По нынешним моделям, таких активных чёрных дыр на ранних стадиях вселенной не должно быть так много, как их обнаружил «Уэбб». Это противоречие пока не разрешено.
Рентгеновское излучение, которое испускает изучаемая чёрная дыра, говорит о том, что она находится в состоянии активного поглощения вещества. Такие объекты принято называть активными галактическими ядрами. И именно они, по одной из гипотез, прячутся внутри большинства «маленьких красных точек». Если характеристики исследуемой дыры совпадут с тем, что наблюдается в красных точках, это станет серьёзным аргументом в пользу данной версии.
Важно также то, что «Чандра» работает уже не первый десяток лет и накопила огромный архив рентгеновских наблюдений. Её данные о конкретной чёрной дыре позволяют сравнить её поведение с поведением других известных активных ядер. А «Джеймс Уэбб», запущенный в декабре 2021 года, всё ещё находится в стадии активного научного освоения, и каждый его сеанс наблюдений приносит что-то новое.
Совместная работа двух обсерваторий НАСА над одной целью — пример того, как современная астрономия решает задачи, непосильные для одного инструмента. Рентгеновская картина от «Чандры» и инфракрасная от «Уэбба» вместе дают многомерный портрет объекта, который в ином случае остался бы в значительной мере непонятым. Если этот подход даст ответ о природе «маленьких красных точек», то он же станет стандартной методикой для изучения подобных объектов в будущем.
«Маленькие красные точки» — это не метафора и не поэтическое название. Именно так астрономы прозвали загадочные объекты, которые «Джеймс Уэбб» начал фиксировать в больших количествах в далёкой вселенной. Они выглядят как крохотные красноватые пятнышки на снимках, и при этом ведут себя совершенно не так, как должны вести себя известные типы объектов: ни как обычные галактики, ни как типичные квазары. Часть исследователей считает, что внутри каждой такой точки скрывается сверхмассивная чёрная дыра на ранних стадиях активности, но прямых доказательств долгое время не было.
Рентгеновски активная чёрная дыра, попавшая в прицел обоих телескопов, интересна именно тем, что может служить своего рода «ключом» к пониманию природы этих объектов. Обсерватория «Чандра» уже получила снимок этой дыры в рентгеновском диапазоне — и это само по себе важно, потому что рентгеновское свечение является одним из признаков высокой активности аккреционного диска вокруг чёрной дыры. Газ и пыль, падающие в чёрную дыру, разогреваются до миллионов градусов и начинают испускать именно рентгеновское излучение.
«Джеймс Уэбб», в свою очередь, работает преимущественно в инфракрасном диапазоне, что позволяет ему заглядывать сквозь газовые и пылевые завесы, непрозрачные для обычного видимого света. Именно эта способность сделала телескоп незаменимым инструментом для изучения ранней вселенной и далёких объектов. Совместное использование «Уэбба» и «Чандры» даёт редкую возможность: смотреть на один и тот же объект одновременно в инфракрасном и рентгеновском диапазонах, что в разы увеличивает количество получаемой информации.
Вопрос о природе «маленьких красных точек» не академический курьёз. Если выяснится, что большинство из них содержат активные чёрные дыры, это полностью изменит представления о том, как формировались и росли сверхмассивные чёрные дыры в первые миллиарды лет после Большого взрыва. По нынешним моделям, таких активных чёрных дыр на ранних стадиях вселенной не должно быть так много, как их обнаружил «Уэбб». Это противоречие пока не разрешено.
Рентгеновское излучение, которое испускает изучаемая чёрная дыра, говорит о том, что она находится в состоянии активного поглощения вещества. Такие объекты принято называть активными галактическими ядрами. И именно они, по одной из гипотез, прячутся внутри большинства «маленьких красных точек». Если характеристики исследуемой дыры совпадут с тем, что наблюдается в красных точках, это станет серьёзным аргументом в пользу данной версии.
Важно также то, что «Чандра» работает уже не первый десяток лет и накопила огромный архив рентгеновских наблюдений. Её данные о конкретной чёрной дыре позволяют сравнить её поведение с поведением других известных активных ядер. А «Джеймс Уэбб», запущенный в декабре 2021 года, всё ещё находится в стадии активного научного освоения, и каждый его сеанс наблюдений приносит что-то новое.
Совместная работа двух обсерваторий НАСА над одной целью — пример того, как современная астрономия решает задачи, непосильные для одного инструмента. Рентгеновская картина от «Чандры» и инфракрасная от «Уэбба» вместе дают многомерный портрет объекта, который в ином случае остался бы в значительной мере непонятым. Если этот подход даст ответ о природе «маленьких красных точек», то он же станет стандартной методикой для изучения подобных объектов в будущем.