Телескоп Джеймса Вебба виявив найкращого кандидата на «чорнодіркову зорю»

21 серпня 2026 р. 19:56

21 серпня 2026 р. 19:56

Астрономи виявили найпереконливішого на сьогодні кандидата на так звану «чорнодіркову зорю» — новий тип космічного об’єкта, що, ймовірно, існував на світанку Всесвіту. Якщо ця інтерпретація підтвердиться, вона може допомогти розв’язати загадку «маленьких червоних точок» — сотень далеких червоних вогників, які бачить телескоп Джеймса Вебба, але які не схожі ані на звичайні зорі, ані на повноцінні галактики. Про відкриття повідомляє Live Science .

Новий об’єкт, розміром приблизно з нашу Сонячну систему, зафіксував огляд Miracle or Mirage (MoM), у межах якого телескоп Джеймса Вебба шукає найвіддаленіші галактики. Червоне світло від цієї точки було випромінене приблизно через 660 мільйонів років після Великого вибуху, коли Всесвіту було близько однієї двадцятої нинішнього віку. За яскравістю вона приблизно у 100 мільярдів разів перевищує типову зорю, йдеться в новому дослідженні в журналі Nature.

Дослідники припускають, що це — «чорнодіркова зоря»: гігантська, надщільна куля газу, яка оточує й розжарюється гігантською чорною дірою в центрі. Об’єкт отримав назву MoM-BH*-1 — від назви огляду та позначення «black hole star one».

Незвично червона крапка без пилу

Першою підказкою, що MoM-BH*-1 є чимось особливим, став її насичений рубіновий відтінок — вона ще червоніша за більшість інших «маленьких червоних точок» (LRDs). Зазвичай дуже червоне світло астрономи пов’язують із пилом, який поглинає короткохвильове синє випромінювання й залишає переважно червоніші промені.

Однак у цьому випадку команда впевнена, що справа не в пилу. У спектрі об’єкта бракує певних довжин хвиль — це так званий розрив Бальмера. Такий «провал» означає, що частина фотонів повністю блокується, ніби світло проходить крізь надзвичайно щільну оболонку газу. Подібну поведінку демонструють деякі масивні зорі.

Спектр MoM-BH*-1 також показує майже повну відсутність важких елементів: газ складається майже лише з водню та гелію, як у найдавніших зір. Водночас спостережуваний розрив Бальмера настільки глибокий, що, за словами авторів, «звичайні» зорі як джерело світла можна відкинути.

Симуляції вказали на приховану чорну діру

Щоб з’ясувати, чому газ поводиться як оболонка навколо гігантської зорі, хоча сам об’єкт явно не є звичайною зорею, дослідники провели численні комп’ютерні моделювання. Єдиним правдоподібним сценарієм виявилася масивна чорна діра, захована всередині щільної газової кулі.

Зазвичай чорні діри оточені акреційними дисками — кільцями розжареної матерії, що падає всередину. Особливо масивні й швидко обертові чорні діри, відомі як квазари, можуть затягувати речовину настільки інтенсивно, що викидають потужні струмені енергії. Дослідники вважають, що якщо такий об’єкт опиняється всередині гігантської хмари газу, він здатен утримувати її в компактній кулі й розігрівати до надвисоких температур, фактично замінюючи термоядерний синтез, який живить звичайні зорі.

За оцінками команди, чорна діра в центрі MoM-BH*-1 може мати масу до 100 тисяч сонячних мас . Це вже нижня межа надмасивних чорних дір, які зазвичай пов’язують із ядрами галактик.

Ключ до загадки «маленьких червоних точок»

Головна проблема з LRD полягає в тому, що ці далекі червоні крапки занадто масивні, щоб бути окремими зорями, але надто тьмяні, щоб вважатися галактиками. Квазари давно розглядали як можливе пояснення, адже за яскравістю вони займають проміжне положення між зорями та галактиками.

Однак квазари, які астрономи спостерігають в інших частинах Всесвіту, випромінюють потужне високоенергетичне випромінювання — рентгенівські та гамма-промені. У LRD такого випромінювання не виявляють, і це довго залишалося загадкою.

Модель «чорнодіркових зір» може розв’язати цю суперечність. Щільні газові кокони навколо чорних дір здатні екранувати значну частину високоенергетичного випромінювання, фактично маскуючи справжню природу об’єкта. Тоді ми бачимо лише надяскраву червону кулю газу, а не типовий квазар.

Ідея про те, що LRD можуть бути чорнодірковими зорями, висувалася й раніше. Але донині вчені не могли пояснити, як саме такі об’єкти формуються, і наскільки великими вони можуть бути. Багато відомих «червоних точок» значно більші за MoM-BH*-1, і їхній зв’язок із цією моделлю лишався неясним.

Мінігалактики з чорнодірковими зорями в центрі?

Автори нової роботи припускають, що більшість LRD насправді можуть бути мінігалактиками, у центрі яких розташовані чорнодіркові зорі. Такі конфігурації, за їхньою гіпотезою, могли виникати, коли чорнодіркові зорі зіштовхувалися з первинними зоряними скупченнями.

Зображення MoM-BH*-1 свідчать, що цей об’єкт може зіткнутися з невеликою галактикою приблизно через 100 мільйонів років (у тій епосі Всесвіту). Це показує, що запропонований сценарій є принаймні можливим. Насправді ця взаємодія, ймовірно, вже відбулася, але світло від неї ще не дійшло до нас.

Дослідники також не виключають, що MoM-BH*-1 уже є частиною більшої галактичної структури, але настільки яскравий, що «пересвічує» свою материнську галактику, і ми бачимо майже чисте світло чорнодіркової зорі.

Попри те, що MoM-BH*-1 нині вважають найкращим кандидатом на чорнодіркову зорю, вчені наголошують: потрібні подальші спостереження й аналіз, перш ніж можна буде впевнено стверджувати, що всі «маленькі червоні точки» пов’язані з таким типом об’єктів. Та вже зараз нове відкриття дає потужну підказку до розв’язання однієї з найгостріших загадок сучасної астрономії.

Наука