Компактное тело размером с Солнечную систему излучает в 100 миллиардов раз больше энергии, чем способна выработать любая известная звезда, при этом его спектр содержит чисто звёздные сигнатуры. Указанное противоречие между светимостью и геометрией заставило команду под руководством Рохана Наиду из Гавайского университета ввести новый класс астрофизических объектов — «чёрные звёзды».
Параметры MoM-BH*-1
Источник зафиксирован в созвездии Кита, на расстоянии в миллиарды световых лет. Масса центрального тела, по модели авторов, оценивается в 100 000 солнечных. Вокруг него — плотный кокон из водорода, разогретый аккрецией и излучающий в видимом диапазоне как обычная звезда. В пользу такой геометрии говорят резкий обрыв спектра за бальмеровским пределом (λ ≈ 364,6 нм) и однородный красный цвет при пренебрежимо малом вкладе пыли. Энергетика соответствует аккрецирующим чёрным дырам, а не термоядерному горению. Вывод получен по итогам численного моделирования: альтернативные сценарии — звёздное скопление с активным звёздообразованием или пылевой тор — не воспроизводят наблюдаемый бальмеровский разрыв нужной глубины. Работа опубликована 12 августа в журнале Nature.
Связь с «маленькими красными точками»
В глубоких полях JWST регулярно появляются компактные красные объекты — Little Red Dots (LRD). Их природа обсуждается с момента запуска обсерватории. Модель «чёрной звезды» закрывает задачу: LRD можно интерпретировать как раннюю фазу роста сверхмассивных чёрных дыр, скрытую в газовой оболочке. Находка вписана в обзор Mirage or Miracle; ранее та же команда сообщала о галактике MoM-z14, сформировавшейся через 280 миллионов лет после Большого взрыва. Если выборка подтвердится на больших объёмах данных, LRD окажутся зародышами чёрных дыр, которые сегодня сидят в ядрах крупных галактик и фактически задают предел звёздообразования в окрестности.
Границы применимости
Вывод строится на анализе одного объекта. Чтобы перевести гипотезу в разряд установленного класса, нужны: спектральное подтверждение модели на других LRD, независимая оценка массы центрального тела (например, по ширине эмиссионных линий), уточнение баланса между мощностью аккреции и излучением оболочки. Наиду в комментарии The Guardian назвал находку «началом пути почти каждой сверхмассивной чёрной дыры», но строгая верификация начнётся в новых циклах JWST и последующих обзорах. Тем, кому нужен переход от космических длин волн к звуковым, — расписание музыкального фестиваля в Екатеринбурге приведено в отдельном материале.