Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» позволили проверить гипотезу о происхождении загадочных «маленьких красных точек». Эти объекты, обнаруженные в ранней Вселенной, словно исчезают примерно через два миллиарда лет после её возникновения. Новое исследование связывает их с первичными чёрными дырами, появившимися не после гибели звёзд, а из-за колебаний плотности вещества вскоре после Большого взрыва.
Учёные изучили объект Abell 2744-QSO1, или QSO1, расположенный примерно в 13,1 млрд световых лет от Земли. Телескоп наблюдает его таким, каким он был около 700 млн лет спустя после Большого взрыва. По данным Space.com, объект почти полностью состоит из водорода и гелия — первых элементов Вселенной, что делает его особенно подходящим для проверки гипотезы о первичных чёрных дырах.
Первичные чёрные дыры теоретически могли появиться ещё до формирования звёзд, галактической пыли и элементов тяжелее водорода и гелия. Их существование обсуждается с 1970-х годов, однако убедительных доказательств пока не получено. Главная трудность заключается в том, что такие объекты необходимо отличить от обычных чёрных дыр, которые образуются после взрыва и коллапса массивных звёзд.
Исследователи смоделировали несколько вариантов формирования QSO1 из первичной чёрной дыры. Расчёты показали, что наиболее вероятным сценарием считается постепенное поглощение небольшой чёрной дырой окружающего газа и энергии. В результате она могла вырасти до размеров, соответствующих наблюдаемому объекту.
Учёные также учитывали ограничения, связанные с количеством первичных чёрных дыр во Вселенной и их возможной концентрацией в скоплениях. По словам участника работы Лориса Дель Гроссо, результаты позволяют считать одни сценарии заметно более вероятными, чем другие. Команда планирует изучить ещё около ста «маленьких красных точек», обнаруженных телескопом «Джеймс Уэбб».
Такой анализ может помочь установить, сколько из этих объектов связано с первичными чёрными дырами. Если их существование подтвердится, учёным придётся объяснить, какой процесс ранней Вселенной привёл к их появлению. Результаты исследования опубликованы в июне в журнале Physical Review Letters.