Телескоп обнаружил яркие источники в эпоху, когда звезды еще не могли существовать. Астрономы предполагают: первыми «лампочками» Вселенной были черные дыры
Космос любит подбрасывать ученым загадки именно тогда, когда кажется, что все уже понятно. На этот раз сюрприз преподнес телескоп «Джеймс Уэбб»: он разглядел девять ярких источников света в такой глубине космоса, где их просто не должно быть.
Слишком рано, слишком ярко
Обнаруженные объекты находятся на красном смещении 17-25. Это означает, что мы видим Вселенную возрастом всего 100-200 миллионов лет — младенческий период по космическим меркам.
Проблема в том, что согласно нашим лучшим космологическим моделям:
- Газ в ранней Вселенной был слишком горячим для формирования звезд
- Сначала должна была сформироваться структура из темной материи
- Только потом гравитация могла собрать газ и запустить звездообразование
- На все это требуется больше времени, чем было у молодой Вселенной
«JWST находит слишком много слишком массивных галактик слишком рано во Вселенной», — сухо констатирует астрофизик Эллисон Киркпатрик, не участвовавшая в исследовании.
Гипотеза отчаяния
Столкнувшись с этой головоломкой, группа астрономов под руководством Пабло Переса-Гонсалеса предложила радикальное объяснение: а что если первыми источниками света были не звезды, а первичные черные дыры?
Логика такая:
- Первичные черные дыры могли возникнуть в первые секунды после Большого взрыва
- Изначально «размером с атом», за 100 миллионов лет они выросли до массы 10 000 солнц
- Поглощая газ, они разогревали его до чудовищных температур
- Перегретый газ излучал яркий голубой свет в ультрафиолете
«Если звезды не могут объяснить источник светимости, что-то другое должно производить этот свет», — рассуждает соавтор исследования Андреа Феррара.
Ирония космоса
Получается парадокс, достойный научной фантастики: черные дыры — объекты, которые поглощают свет — могли стать первыми маяками в темной Вселенной. Пока звезды еще «раздумывали», загораться ли им, голодные черные дыры уже вовсю пожирали первичный газ и освещали космическую зарю.
Точка или пятно?
Как проверить эту гипотезу? Один из способов — посмотреть на размер источников:
- Черные дыры должны выглядеть точечными
- Звезды в галактиках — более размытыми и протяженными
Предварительные данные показывают: около 30% объектов выглядят точечными, остальные 70% — протяженными. Что это означает, пока неясно.
«Эти наблюдения сложны, и мы доводим JWST до предела возможностей», — честно признается Феррара. Возможно, часть объектов окажется более близкими галактиками или вообще чем-то неожиданным.
Что дальше?
Окончательных ответов пока нет, но если гипотеза подтвердится, это кардинально изменит наше понимание ранней Вселенной. Вместо романтической картины первых звезд, зажигающих космическую зарю, мы получим более брутальную версию: голодные черные дыры, методично пожирающие газ в кромешной тьме молодого космоса.
Впрочем, для Вселенной это было бы вполне в характере — она никогда не отличалась сентиментальностью.