Nowe analizy galaktyki Virgil z teleskopu Jamesa Webba pokazują, że u części bardzo wczesnych obiektów supermasywna czarna dziura potrafi ukrywać się tuż pod „zwyczajnym” wyglądem galaktyki. To rzadki wyjątek od reguły, według której obraz młodego kosmosu buduje się z wielu słabszych oznak i rozproszonych źródeł.
Galaktyka z dwiema twarzami.
Virgil powstała, gdy Wszechświat miał około 800 milionów lat. W świetle widzialnym i ultrafiolecie wygląda jak spokojna, typowa galaktyka z przeciętną produkcją gwiazd. W podczerwieni ujawnia jednak zupełnie inną naturę: w centrum znajduje się supermasywna czarna dziura, która pożera materię i emituje ogromne ilości energii. Najprościej mówiąc, pył zakrywa centrum, a promieniowanie podczerwone przechodzi przez zasłonę i zdradza ukryty silnik.
Co dokładnie zobaczył Webb?
Instrument MIRI na pokładzie JWST rejestruje średnią podczerwień i potrafi „prześwietlić” zapylone jądra galaktyk. Pozostałe kamery JWST, NIRCam i NIRSpec, na tak dużych przesunięciach ku czerwieni dostarczają danych odpowiadających zakresowi optycznemu i pokazują Virgil jako obiekt zwyczajny. Dopiero MIRI ujawnił cechy aktywnego jądra galaktycznego (AGN), czyli czarnej dziury, która intensywnie akreuje gaz i pył. To w praktyce oznacza, że bez dłuższych ekspozycji w podczerwieni wiele podobnych obiektów może nam umykać.
Skąd wzięły się „Małe czerwone kropki”?
Virgil należy do klasy Little Red Dots, licznej we wczesnym Wszechświecie, a dziś trudnej do uchwycenia. JWST znalazł ich ponad 300, przy czym Virgil jest jak dotąd najbardziej „czerwona”. Naukowcy zastanawiają się, co się z nimi stało między 600 mln a 1,6 mld lat po Wielkim Wybuchu. Jedna z hipotez mówi, że wraz z rozwojem kosmicznych hal ciemnej materii i wzrostem ich momentu pędu trudniej było o powstawanie LRD, a część z nich przeszła w galaktyki podobne do tych, które widzimy dzisiaj.
Co z tego wynika?
Autorzy pracy w „The Astrophysical Journal” analizują dane i wskazują, że Virgil najlepiej tłumaczy scenariusz zapylonego AGN, choć rozdzielenie sygnału gwiazd i jądra nie jest proste. Jak opisano w artykule Universe Today, odkrycie sugeruje, że takich „ukrytych” obiektów może być więcej, lecz wymagają one dłuższych obserwacji MIRI. Jeśli się potwierdzą, mogą zmienić nasz obraz roli czarnych dziur w kształtowaniu młodych galaktyk i opowieść o wczesnych etapach ewolucji kosmosu.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
