«Джеймс Уэбб» обнаружил в космосе «большую красную точку» — неизвестный прежде тип чёрных дыр

Международная группа астрономов сообщила об открытии уникальной сверхмассивной чёрной дыры, формат которой ранее не наблюдался. Объект назвали «птичкой» — BiRD, что расшифровывается как Big Infrared Dot («большая инфракрасная точка»). Открытие сделано с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», который буквально прорубил окно в историю ранней Вселенной.

Изображение «Большой красной точки» на правой части снимка, слева — в представлении художника. Источник изображения: NASA

Объект BiRD был найден в хорошо изученной области неба, где ранее, например, обнаружили квазар J1030+0524 — сверхмассивную чёрную дыру в активной стадии эволюции, удалённую от Земли на 12,5 млрд световых лет. На снимках «Уэбба», полученных в этой области, BiRD пылал как жирная красная точка. Ранее из этой точки пространства сигналы в радиодиапазоне и в рентгеновском диапазоне не регистрировались, хотя именно они являются первыми признаками активной чёрной дыры — её аккреционный диск обычно сияет во всех диапазонах.

С BiRD сложилась необычная ситуация: объект не обладал явными признаками сверхмассивных чёрных дыр, но его яркость в инфракрасном диапазоне указывала на принадлежность к ним. Интересна и параллель с весной 2024 года, когда «Уэбб» обнаружил новый класс астрофизических объектов — также сверхмассивные чёрные дыры, названные за их внешний вид «маленькими красными точками» (Little Red Dots, LRD). Эти объекты появлялись примерно через 500 млн лет после Большого взрыва и исчезали спустя ещё 1 млрд лет. «Большая красная точка» BiRD обнаружена гораздо позже — примерно через 4 млрд лет после Большого взрыва. Неудивительно, что учёные заинтересовались этим «зверем».

Спектральный анализ BiRD показал, что это действительно сверхмассивная чёрная дыра массой около 100 млн солнечных. По ряду признаков она соответствует классу «маленьких красных точек», которые также относятся к сверхмассивным чёрным дырам. Поскольку BiRD расположена значительно ближе к Земле, она выглядит крупнее — гораздо больше своих сородичей времён космического рассвета. Но это всё та же чёрная дыра, от которой, как и от LRD, не исходит рентгеновское излучение и радиосигнал. Таким образом, без «Уэбба» учёные никогда не смогли бы обнаружить столь далёкие чёрные дыры на этих стадиях развития.

Астрономы полагают, что большие и малые «красные точки» — это окутанные сверхплотными облаками пыли и газа сверхмассивные чёрные дыры. Пыль и газ поглощают интенсивный свет, но пропускают инфракрасное излучение. Возможно, это зародыши сверхмассивных чёрных дыр — тех самых, из которых впоследствии формируются объекты с ещё большей массой. В любом случае эти открытия дают важную новую информацию об эволюции чёрных дыр, что ценно само по себе.