Астрономы раскрыли связь между «маленькими красными точками» и шаровыми скоплениями

Многие ученые считают, что Маленькие Красные Точки — это ранние галактики, которые содержат массивные активные черные дыры.

Маленькие Красные Точки (Little Red Dots) впервые обнаружил космический телескоп «Джеймс Уэбб» в 2022 году. Эти загадочные объекты возникли через 600 миллионов лет после Большого взрыва и, судя по всему, спустя еще 1,5 миллиарда лет исчезли. Они компактны, ярки и светятся необычным сочетанием красного и ультрафиолетового света. Одна из гипотез связывает их со сверхмассивными черными дырами, окутанными плотными газовыми облаками. Однако возможны и другие объяснения — например, раннее шаровое скопление со сверхмассивной звездой в центре тоже выглядело бы очень похоже.

«Это может быть не просто странная новая популяция объектов без связи с сегодняшней Вселенной, — отмечает Джон Чисхолм, астроном из Техасского университета и ведущий автор исследования. — Возможно, Маленькие Красные Точки смогли существовать за пределами ранней Вселенной, эволюционировав во что-то уже знакомое нам».

Шаровые скопления — плотные группы древних звезд, обращающиеся вокруг галактик. Только в Млечном Пути их около 150, они могут содержать сотни тысяч или даже миллионы звезд. Несмотря на то, что астрономы изучают эти объекты более века, их происхождение остается неизвестным. «Мы обычно видим их после миллиардов лет эволюции, когда их массивные звезды исчезли, газ рассеялся, а динамические процессы изменили их массу и структуру, — объясняет соавтор исследования Даниэль Берг. — Это очень затрудняет реконструкцию исходных условий их формирования».

Ключевая улика — необычная химия некоторых шаровых скоплений. Они содержат избыток гелия, азота, натрия и алюминия при дефиците углерода, кислорода и магния. «Этот специфический паттерн указывает на ядерный синтез при очень высоких температурах, намного выше, чем в ядрах даже массивных обычных звезд, — говорит соавтор Майк Бойлан-Колчин. — Сверхмассивная звезда — именно та среда, которая могла произвести такую комбинацию».

Такая гигантская звезда — в сотни тысяч раз массивнее Солнца — могла сформироваться из серии столкновений звезд на раннем этапе жизни скопления. Хотя она существовала бы недолго, это была бы невероятно мощная химическая фабрика, обогащающая следующее поколение звезд характерными элементами.

Наличие сверхмассивной звезды и компактной системы молодых светил может сделать объект по своим наблюдаемым свойствам очень похожим на Маленькую Красную Точку. «В нашей модели звезда, делающая объект похожим на Маленькую Красную Точку, живет совсем недолго. Когда она умирает, объект перестает выглядеть как Маленькая Красная Точка, хотя само скопление может существовать миллиарды лет», поясняет Джон Чисхолм.

В пользу связи говорят сразу несколько косвенных признаков: распределение Маленьких Красных Точек в ранней Вселенной похоже на распределение шаровых скоплений сегодня; массы этих объектов в моделях естественным образом уменьшаются до масс современных скоплений; а время появления Маленьких Красных Точек совпадает с эпохой, когда должны были формироваться самые древние шаровые скопления.

Астрономы подчеркивают: Маленькие Красные Точки все еще могут оказаться небольшими галактиками, системами с черными дырами или и вовсе чем-то неожиданным. Но теперь среди возможных вариантов серьезно рассматривается идея о том, что эти объекты являются местами рождения древнейших «звездных городов» нашей Вселенной.

Ранее астрономы нашли формирующуюся Маленькую Красную Точку.