A James Webb űrteleszkóp különös vörös pontokat tárt fel, melyek rejtélyes titkokat rejtenek.

Egy újabb izgalmas felfedezés látott napvilágot az univerzum rejtelmeinek kutatásában: a James Webb Űrteleszkóp által megfigyelt titokzatos "kis vörös pontok" egy eddig ismeretlen kozmikus objektum típusát jelenthetik. Ezek a hatalmas gázburkok nem a hagyományos nukleáris fúzió révén nyerik energiájukat, hanem egy belső fekete lyuk táplálja őket. Ez a felfedezés új perspektívába helyezheti a galaxisok fejlődéséről és a szupermasszív fekete lyukak korai növekedéséről kialakított elképzeléseinket, és rávilágíthat a világegyetem fejlődésének eddig elfeledett aspektusaira.

A NASA James Webb Űrteleszkópja 2022-ben indította el a távoli univerzumban rejlő titkok felfedezését, és azóta számos apró vörös pontot azonosított, amelyek az univerzumban létezett korai időszak fényét tükrözik. Kezdetben a csillagászok azt feltételezték, hogy ezek a jelenségek szokatlanul sűrű galaxisok lehetnek, azonban a további megfigyelések ezt a teóriát megkérdőjelezték. A megfigyelt pontok mérete és fényereje ugyanis arra utal, hogy az univerzum korai szakaszában nem létezhettek ilyen hatalmas galaxisok - számolt be róla a Science.

Az elmúlt hónapok kutatásaiból azonban kiderült, hogy ezek teljesen új típusú objektumok: fényes, forró gázgömbök, amelyek nagyobbak a Naprendszernél, azonban nem nukleáris fúzió eredményeként alakultak ki, hanem egy fekete lyuk táplálja őket energiával.

Jenny Greene, a Princeton Egyetem asztrofizikusa úgy véli, hogy közeledünk a válaszok megtalálásához az univerzumban rejlő titkokkal kapcsolatban. Néhány csillagász azokat az objektumokat, amelyekre fókuszálnak, „fekete lyuk csillagoknak” nevezi. Ezek az égitestek kulcsfontosságú szerepet játszhatnak a galaxisok fejlődésének megértésében, és hozzájárulhatnak ahhoz, hogy világosabb képet kapjunk a központi, hatalmas fekete lyukak gyors növekedésének okairól.

Mindkét kutatócsoport új, izgalmas felfedezésre bukkant: a kis vörös pont valójában egy vastag gázréteggel körülvett gubó, amely meglepően hasonlít egy csillag atmoszférájára, amelyet egy aktív fekete lyuk ölel körül. Az ebből a gázfelhőből származó sugárzás melegíti és fenntartja a gázhéjat, amely annyira sűrű, hogy elnyeli az UV- és röntgensugarakat. Jenny Greene megjegyzése szerint a gáz nem átlátszó, így csillagszerű sugárzása jön létre.

Mitch Begelman, a Boulder Egyetem elméleti asztrofizikusa, eltérő nézőpontot képvisel, amikor azt állítja, hogy a megfigyelések megerősítik a feltételezéseket. Július elején, kollégájával közösen publikáltak egy tanulmányt, amelyben felidézték a csillagszerű képződmények kialakulásának forgatókönyvét, amelyet már két évtizeddel ezelőtt dolgoztak ki.

Elméletük alapján az univerzum hajnalán az első generációs csillagok hatalmas méretűre fejlődhettek, mivel akkoriban szinte kizárólag hidrogénből álltak. Amint egy ilyen óriási csillag kimerítette hidrogénkészletét, magja összeomlott, és fekete lyukká vált. Érdekes módon a külső réteg annyira sűrű volt, hogy meg tudta úszni a robbanást, ezzel körülölelve az újonnan keletkezett fekete lyukat.

Egy másik kutatócsapat körülbelül ezer űrteleszkóp által rögzített felvételt elemezett, amelyeken olyan kis méretű objektumokat kerestek, melyek vörösen izzottak. Ennek eredményeként összesen 341 kis vörös pontot azonosítottak. A kutatás során kiderült, hogy ezek közül 80 százalék esetében a gáz és a por rendkívüli sebességgel, akár 1000 kilométer/másodpercnél is gyorsabban kering körülöttük. Ez a mozgás azonban túlzottan gyors ahhoz, hogy más okok álljanak a háttérben, mint például egy fekete lyuk jelenléte a középpontban. Így ez újabb bizonyítékként szolgál arra, hogy a kis vörös pontok valójában aktív galaxisok magjait képviselik.

Ezek a jelenségek már nem számítanak furcsaságnak vagy rendkívüli eseménynek, hiszen a kozmosz korai szakaszának galaxisai közül minden ötödik-tizedik ilyen formában jelenik meg. A kutatók ebből arra a megállapításra jutottak, hogy a galaxiskutatás területén létezik egy hiányzó láncszem.

A kutatók becslése szerint a kis vörös pontokban lévő fekete lyukak az objektum teljes tömegének 10-50 százalékát tehetik ki. Ez pedig jóval nagyobb arány azokhoz képest, ahol a fekete lyuk a galaxis tömegének csupán 0,1 százalékát alkotja. Ezért a szakemberek azt vizsgálják, hogy ez a fázis a galaxisok evolúciójának lényeges része-e.

Anna de Graaff, a Max Planck Asztronómiai Intézetének kutatója úgy véli, hogy a fekete lyukak fejlődési szakaszáról van szó, amely eddig rejtve maradt a tudományos közösség előtt. Ezzel a nézettel Jenny Greene is egyetértett, hozzátéve, hogy a Tejútrendszer is egy hasonló, apró vörös pontból indulhatott el.

A felfedezés nem csak az univerzum korai állapotának megértéséhez járul hozzá, hanem egy másik elmélet alátámasztásához is segítséget nyújt, amely szerint a fekete lyukak nem egy csillag összeomlásakor születtek, hanem már eleve a Nap tömegének 100 ezerszereséről indultak.