Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» за самыми тёмными участками неба привели к обнаружению далёких тусклых объектов, получивших название Little Red Dots — «маленькие красные точки». Они существовали, когда Вселенной было около миллиарда лет, однако их природа долго оставалась неясной. Новое исследование в журнале Nature связывает эти объекты с молодыми сверхмассивными чёрными дырами.
Сначала астрономы предполагали, что красные точки могут быть активными чёрными дырами, похожими на квазары, или чрезвычайно крупными звёздами первого поколения. Однако активные чёрные дыры обычно испускают мощное радио- и рентгеновское излучение, которого у Little Red Dots не наблюдается. Спектры объектов напоминают модели первых звёзд, но выраженный доплеровский сдвиг указывает на их очень быстрое вращение, что плохо согласуется с такой версией.
Авторы работы проверили происхождение Little Red Dots с помощью компьютерного моделирования ранней Вселенной. Они воспроизвели развитие протогалактики и изучили влияние окружающей среды на находящиеся в ней газовые облака. Яркое ультрафиолетовое излучение не позволяло облакам распадаться на отдельные области звездообразования. Вместо этого гигантские скопления газа сжимались, формируя первичную сверхзвезду, которая вскоре превращалась в чёрную дыру.
Начальная масса таких объектов могла достигать примерно миллиона масс Солнца. Излучение ранней Вселенной способствовало притоку газа к чёрной дыре и позволяло ей быстро набирать вещество. Обычно рост ограничивает предел Эддингтона: нагрев и яркое излучение вещества, падающего на чёрную дыру, начинают препятствовать дальнейшему притоку. В смоделированных условиях внешнее излучение, напротив, поддерживало сверхэддингтоновское поглощение вещества.
Рассчитанные спектры таких сверхмассивных чёрных дыр хорошо совпали с наблюдаемыми характеристиками Little Red Dots. Эта модель объясняет, почему их спектры одновременно напоминают чёрные дыры и первичные звёзды. Как отмечает Nature, результаты также могут пролить свет на появление сверхмассивных чёрных дыр уже на ранних этапах истории Вселенной. Little Red Dots, вероятно, были зародышами галактических чёрных дыр и мощных квазаров.
Исследование «Overmassive black holes and little red dots naturally form in simulations» подготовили С. Чон, С. Хирано, Т. Исияма и их коллеги. Работа опубликована в журнале Nature, том 657, страницы 621–625, в 2026 году.