Különös vörös pontok nyomában
A James Webb űrtávcső (JWST) több, „kis vörös pontnak” nevezett objektumot is megfigyelt, amelyek fényét és szerkezetét az asztronómusok régóta nem tudják besorolni a megszokott kozmikus kategóriákba. Feltűnésük 2022-ben teljesen új fejezetet nyitott a korai világegyetem kutatásában. A legújabb tanulmány középpontjába „a Szikla” nevű objektum került, amely olyan extrém példánya a vörös pontoknak, amilyet még sosem láttunk.
Fontos hangsúlyozni, hogy az első feltételezések szerint ezek a pontszerű jelenségek vagy rendkívül tömör, csillagkeletkezéstől vibráló galaxisokat jelentenek, vagy pedig a csillagok tömegéhez képest meglepően nagy központi fekete lyukat rejtenek. Mindkét eset szinte ismeretlen vagy szokatlan fizikai folyamatokra utal, melyek a világegyetem hajnalából származnak.
Ezzel szemben a „Szikla” megfigyelése során tapasztalt extrém Balmer-törés – az objektum fényében kimutatható meredek fényességugrás – egyik ismert alternatívával sem magyarázható: sem szokványos, nagy tömegű galaxis, sem aktív magú galaxis nem produkál ilyen jellegzetességet. A felfedezés alapján merült fel a gondolat, hogy valami teljesen más, eddig ismeretlen égi objektumról lehet szó.
A fekete lyuk csillag hipotézis
A kutatás szerint a legvalószínűbb magyarázat: egy új objektumtípus, a fekete lyuk csillag születhetett. Ez nem egy klasszikus csillag, amely magfúzióval világít, hanem egy szupernagy tömegű fekete lyuk, amely olyan intenzíven nyeli el a környező gázt, hogy az anyagból vastag, fénylő gázburok képződik körülötte, s így csillagszerűen ragyog. Olyan „objektumról” van szó, amelynél a csillagszerű fényesség nem magfúzióból, hanem a fekete lyuk körül lezajló extrém akkrécióból ered.
Fontos kiemelni, hogy ennél az égitestnél magfúzióval keletkező energia nincs jelen, a fénylés oka a forró, sűrű gáz. Egyes becslések szerint ez a „fekete lyuk csillag” akár 12 milliárd éves fényt is kibocsáthatott, vagyis a világegyetem nagyon korai állapotáról is információval szolgálhat.
Vörös pontok: „univerzumtörők” vagy csak átmeneti fázis?
A kis vörös pontok természetéről továbbra is viták folynak. Ennek tükrében az egyik vezető asztrofizikus rámutat: jelenleg nem tudjuk, ezek valóban teljesen új kozmikus objektumok-e, vagy csak egy különleges fejlődési fázist képviselnek a galaxisok vagy a fekete lyukak életében. A JWST által megfigyelt apró vörös pontok a világegyetem első néhány milliárd évéből származnak, ezért is kapták az „univerzumtörők” nevet: jelenlétük a világegyetem számított életkorával is ellentmondásokat vet fel.
A kutatók két fő modellt vázoltak fel: az egyik szerint ezek ultrakompakt galaxisok, ahol a csillagok példátlan sűrűségben csoportosulnak; a másik elmélet szerint egy szokatlanul nagy fekete lyuk fényli be a galaxis közepét. Mindkét változat jelentős porképződést és ezzel együtt vörös fényességet eredményezhet, bár a fekete lyuk csillag elmélet szerint ezek a központi objektumok sokkal gyorsabban nőnek, mint bármely ismert kozmikus fekete lyuk.
Merre tovább a kutatásban?
A „fekete lyuk csillag” elmélete még gyerekcipőben jár, a végső válaszhoz további, pontos megfigyelésekre és a JWST újabb vizsgálataira lesz szükség, hogy egyértelműen fel lehessen tárni a lehetséges forgatókönyveket. További fontos tényező, hogy a vörös pontok száma jelentősen csökken az idő előrehaladtával – ez arra utalhat, hogy maga a fekete lyuk csillag jelenség csak nagyon rövid ideig létezhet, mielőtt teljesen más objektummá fejlődik.
Amennyiben sikerül több, hasonló fekete lyuk által burkolt objektumot azonosítani, kulcsszerepük lehet a szupernagy tömegű fekete lyukak eredetének megfejtésében is. Elképzelhető, hogy a korai univerzum ezekkel a furcsa „fekete lyuk csillag” fázisokkal oldotta meg az igazán nagy, gyorsan növekvő szupernagy tömegű fekete lyukak kialakulásának rejtélyét. Hogy a kis vörös pontok valóban egzotikus objektumok, rövid kozmikus átmenetet jelentenek, vagy csupán a galaxisfejlődés sajátos állomásai, azt a következő évek megfigyelési áttörései dönthetik el.
