Dzięki niezwykłej czułości Teleskopu Webba astronomowie odkryli, że wiele tzw. Małych Czerwonych Kropek to nie tylko odległe galaktyczne punkty światła. Część z nich skrywa złożone struktury i ślady aktywnych czarnych dziur.
Odkrycie dużej populacji zwartych, czerwonych obiektów znanych jako Małe Czerwone Kropki (Little Red Dots - LRD) to jedno z najbardziej intrygujących osiągnięć Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST). Międzynarodowy zespół pod kierunkiem Pierluigiego Rinaldiego z STScI w Baltimore przeanalizował 99 takich obiektów i odkrył, że około 30% z nich wykazuje nieoczekiwaną, niejednorodną budowę – zamiast być pojedynczymi punktami światła, ujawniają skupiska i asymetrie. Wyniki badań opublikowano 6 października 2025 roku w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
Wiele spośród tych tajemniczych źródeł emituje światło w sposób typowy dla galaktyk, w których rosną supermasywne czarne dziury. Co ciekawe, ich masy wydają się zaskakująco duże w porównaniu do ich macierzystych galaktyk (galaktyka). To prowadzi do pytania, jak takie olbrzymy mogły powstać już kilka miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Do tej pory ślady wczesnych czarnych dziur znajdowano głównie w rzadkich, bardzo jasnych kwazarach — teraz, dzięki JWST, można badać całą populację takich obiektów statystycznie.
Jak wyjaśnia Rinaldi, w obserwacjach ultrafioletowych (przesuniętych przez ekspansję Wszechświata do krótszych fal JWST) widać, że niektóre LRD są pełne nieregularnych struktur, a ich światło zdradza ruch gazu z prędkością tysięcy kilometrów na sekundę. To oznacza, że przynajmniej część z nich jest zasilana przez aktywne czarne dziury (galaktyka aktywna), podczas gdy inne zdominowane są przez intensywne formowanie się gwiazd. Możliwe, że w tym stadium rozwoju galaktyk kluczowe znaczenie mają zderzenia i łączenia się młodych układów.
Nasze wyniki stawiają interakcje i fuzje w centrum wyjaśnienia zjawiska LRD – podkreśla Rinaldi. To właśnie te procesy mogą wyzwalać aktywność czarnych dziur we wczesnych galaktykach.
Współautorka Karina Caputi z Uniwersytetu w Groningen zwraca uwagę, że obserwacje te mogą pomóc dopracować teoretyczne modele powstawania galaktyk, które do tej pory nie potrafiły w pełni odtworzyć właściwości LRD. Tymczasem około 70% badanych obiektów wciąż wygląda jak zwarte źródła światła — być może dlatego, że ich szczegóły wciąż kryją się poniżej granicy czułości teleskopu.
Astronomowie zastosowali różne techniki, by przeanalizować te galaktyki – od fotometrii i analizy energii widmowej po szczegółowe badania ich kształtu i struktury w ultrafiolecie. Kluczową rolę odegrały dane z programu JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), który pozwala na niezwykle głębokie spojrzenie w przeszłość kosmicznego czasu.
Jak podsumowuje Rinaldi: patrząc na Małe Czerwone Kropki, astronomowie mogą dziś obserwować proces narodzin galaktyk i czarnych dziur – zaledwie kilka miliardów lat po narodzinach Wszechświata.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Little Red Dots frequently reveal clumpy morphologies, and some of these also bear the hallmarks of active black holes
- Not Just a Dot: the complex UV morphology and underlying properties of Little Red Dots
Źródło: Astronomia NOVA
Na ilustracji: Mała czerwona kropka we wczesnym Wszechświecie, potwierdzona spektroskopowo przy z = 6,759 (gdy Wszechświat miał 800 mln lat), zaobserwowana za pomocą kamery NIRCam w obszarze GOODS-North. Źródło: P. Rinaldi, JADES, NASA
