Kis piros pontok rejtélyét oldották meg

Alig fél éve dolgozott a JWST, amikor 2022 decemberében különös, eddig nem ismert piros pontokat pillantottak meg az űrteleszkóp felvételein. Habár elég sok volt e pontokból az égen, nem igazán értették őket a szakemberek, nem tudták, mit is mesélnek a korai Univerzumról, és az se volt világos, minek köszönhetik piros színüket.

Nemrégiben egy kutatócsoport összeállította e piros pontok eddigi legteljesebb katalógusát, ezen objektumok szinte mindegyike az ősrobbanás utáni 1,5 milliárd évben létezett. A rendszerezés során azt vették észre, hogy a piros pontok jó részében épp növekvő szupernagy tömegű fekete lyuk rejtőzhet.

Időben hozzánk közelebb nem láttunk soha efféle objektumokat, csak a Webb-űrteleszkóp segítségével pillanthattunk rá ezekre az ősi képződményekre. „Jelentős munkát fektettünk abba, hogy megismerjük e kis piros pontok természetét, hogy kiderítsük, a fényük legnagyobb része vajon a fekete lyukak akkréciójához köthető-e” – mondta Dale Kocevski, a kutatás vezetője.

A kutatók a JWST nyilvánosan elérhető adatbázisait böngészték át, amely három fő kutatási kampányból (CEERS, JADES, NGDEEP) állt össze. Mivel az eddigi felmérésektől eltérően nagy időbeli átfogású adatbázist vizsgáltak, ezért kiderülhetett, hogy a kis piros pontok mintegy 600 millió évvel az ősrobbanás után jelentek meg, majd Világegyetemünk 1,5 milliárd éves korára a számuk igen nagy mértékben lecsökkent.

Ezt követően a kutatók olyan színképi adatokat vizsgáltak át e kis piros pontok egy csoportjáról, amelyekből kiderült: az objektumok 70 százalékában másodpercenként 1000 kilométeres sebességgel forgó gáz található. Ez pedig a fekete lyuk körüli akkréciós korong jelenlétét jelző adat.

Magyarul: a kis piros pontok épp növekedő fekete lyukká, aktív galaxismaggá váló objektumok, amelyeket eléggé nagy mennyiségű por és gáz vesz körbe. E pornak és gáznak köszönhető, hogy vörösesnek látjuk őket.

Amikor az első kis piros pontokat felfedezték, az a nézet terjedt el a sajtóban, hogy emiatt helytelen a kozmológiai (az Univerzum eredetére, fejlődésére, felépítésére vonatkozó) elképzelésünk. Arra céloztak ezzel, hogy amennyiben e fényforrások teljessége csillagokból származna, akkor olyan hatalmas galaxisok állnának a háttérben, amilyen óriásiakat az elméletek nem tesznek lehetővé. A kutatók most azt találták, hogy e fényforrások nem csillagokból, hanem aktív galaxismagokból állnak, vagyis nem érdemes aggódni az elméleteink épségéért.

Az LRD-k megismerésének folyamata persze számtalan új kérdést is felvet. Nem világos, hova tűntek ezek a piros pontok egy idő után? A szakemberek szerint könnyen lehet, hogy a galaxisaik fejlődésének stádiuma, a galaxisbelsők átrendeződése során elveszíti vörösségét az objektum. Az LRDk esetében a röntgensugárzás igen mérsékelt, és ez is arra utal, hogy porba takart aktív galaxismagokról van szó.

A kutatók hozzátették, az elképzelésük a kis piros pontokról alakítja az elméleteket, az elméletek pedig alakítják azt, milyennek is látjuk ezeket az objektumokat. Emiatt is fontos, hogy tovább vizsgálják őket, más megközelítéssel, más eszközzel, módszerrel is megfigyeljék a természetüket.

A kutatásról egy konferencián számoltak be, és a hamarosan az Astrophysical Journal folyóirat is közli majd az erről készült tanulmányt, amely preprintként már olvasható.