Webb, можливо, знайшов новий тип космічного об’єкта — «зорю з чорною дірою» всередині
Космічний телескоп James Webb продовжує знаходити об’єкти, яких астрономи не очікували побачити так рано після Великого вибуху. Один із надзвичайно яскравих червоних об’єктів може виявитися не звичайною галактикою, а зовсім іншим типом системи — щільною оболонкою газу навколо масивної чорної діри.
Таку гіпотетичну конфігурацію іноді описують як black hole star — «зорю з чорною дірою всередині», хоча це не зоря в класичному сенсі.
Чому об’єкт важко пояснити звичайною галактикою
Його світність дуже велика, а розмір при цьому компактний. Якщо інтерпретувати випромінювання лише як світло зір, доводиться припускати надзвичайно щільне зоряне населення.
Альтернативний сценарій полягає в тому, що основне джерело енергії — чорна діра приблизно у 100 тисяч мас Сонця, оточена непрозорою газовою оболонкою розміром із Сонячну систему.
Газ поглинає високоенергетичне випромінювання акреційного диска й перевипромінює його на довших хвилях, через що об’єкт виглядає червоним і дуже яскравим.
Навіщо потрібен новий клас об’єктів
У ранньому Всесвіті Webb знайшов багато так званих little red dots — компактних червоних джерел, природа яких досі обговорюється.
Частина з них може бути активними ядрами галактик, частина — дуже молодими зоряними системами. Black hole star пропонує проміжний варіант, де чорна діра домінує в енергетиці, але ще не має звичайної галактичної структури навколо.
Якщо гіпотеза підтвердиться, вона допоможе пояснити, як надмасивні чорні діри могли вирости так швидко в перші сотні мільйонів років після Великого вибуху.
Поки що це саме інтерпретація, а не остаточно підтверджений новий клас. Але навіть сама можливість існування таких систем показує, наскільки незвичним був ранній Всесвіт.
Спектроскопія має показати, чи світло проходить через дуже щільну рухому газову оболонку та чи є ознаки акреції. Саме такі деталі дозволять відрізнити black hole star від компактної зоряної галактики.
Особливу роль відіграють спектральні лінії водню й гелію. Їхня ширина та форма можуть показати, наскільки швидко газ рухається навколо центрального джерела і чи справді ми бачимо глибоку гравітаційну потенційну яму. Якщо лінії виявляться надто вузькими для звичайного активного ядра, гіпотезу доведеться переглядати.
