Szupergyors növekedésű fekete lyukak lehetnek a Webb-teleszkóp titokzatos vörös pöttyei

A James Webb űrteleszkóp egyik legnagyobb meglepetése egy nagy számú, apró, intenzíven vörös objektum felfedezése volt, amelyeket a kutatók "Little Red Dotsnak", azaz kis vörös pöttyöknek neveztek el – igazi természetük azonban eddig tisztázatlan maradt. Most a Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatórium ATERUI III szuperszámítógépén futtatott új szimulációk arra utalnak, hogy ezek a tárgyak rendkívül gyorsan növekvő fekete lyukak lehetnek, amelyek a maihoz képest már nem létező korai világegyetemi körülményeket használtak ki.

A Sunmyon Chon vezette, a Max Planck Asztrofizikai Intézetben dolgozó csoport az eddigi egyik legrészletesebb kozmológiai szimulációt készítette a korai világegyetemről: a számítás egy fiatal galaxis méretű skáláról indult, és fokozatosan egyre kisebb régiókra, végül egyes gázfelhőkre koncentrált. Az eredmények szerint a közeli galaxisok intenzív távoli ultraibolya (FUV) sugárzása megakadályozhatja, hogy bizonyos gázfelhőkben hagyományos csillagok keletkezzenek: a gáz sok apró csillag helyett egyetlen szupernagy tömegű csillaggá omlik össze, amely aztán fekete lyuk maggá (seed) válik.

Ezek a magok ezután sűrű gázból álló, vastag korongokkal veszik körül magukat; ez a gázban gazdag környezet bezárja a sugárzást, és a fekete lyukaknak sokkal hatékonyabbá teszi az anyagfelvételt, mint amennyire az a modern világegyetemben lehetséges – az így növekvő fekete lyukak tucatszor gyorsabban gyarapodhatnak, mint ma bármely fekete lyuk. A szimulált objektumok tulajdonságai szorosan hasonlítanak a Webb által megfigyelt Little Red Dotsokra, ami arra utal, hogy a rejtélyes vörös pöttyök a fekete lyukak rendkívül gyors növekedésének korai szakaszát mutatják. Ez értékes válasz lehet arra a régóta fennálló csillagászati rejtélyre, hogyan alakulhattak ki óriási tömegű fekete lyukak – tömegük milliószorosa vagy milliárdszorosa a Napénak – mindössze 600 millió évvel a Nagy Bumm után, és azt is megmagyarázza, miért tűnik olyan gyakorinak a Little Red Dotsok előfordulása a Webb felvételein.