'จุดสีแดงเล็ก ๆ ' ในจักรวาลยุคแรกอาจเป็นหลุมดำที่วิ่งได้สูงสุด

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ทำให้เราได้เห็นช่วงเวลาแรกสุดของการก่อตัวของกาแลคซีในจักรวาล

มันยังเปิดเผยความประหลาดใจเล็กน้อย หนึ่งในนั้นคือการปรากฏตัวของวัตถุขนาดเล็กที่มีสีแดงสูงชื่อเล่น "จุดสีแดงเล็ก ๆ (LRDs)"

เราไม่แน่ใจว่าพวกเขาคืออะไร แต่การศึกษาใหม่ชี้ไปที่คำตอบ

หนึ่งในสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับวัตถุเหล่านี้คือสเปกตรัมของพวกเขากว้างขึ้นอย่างมากโดย Motional Doppler สิ่งนี้บ่งชี้ว่าแสงที่เปล่งออกมาของก๊าซหมุนไปรอบ ๆ ภาคกลางด้วยความเร็วมหาศาลโดยโคจรรอบมากกว่า 1,000 กิโลเมตรต่อวินาที

สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าวัสดุมีการโคจรรอบมหาศาลซึ่งเป็นพลังของนิวเคลียสกาแล็คซี่ที่ใช้งานอยู่ (AGN) ปัญหาเกี่ยวกับโมเดล AGN สำหรับจุดสีแดงเล็ก ๆ คือความเข้มของพวกเขาในสเปกตรัมอินฟราเรดนั้นแบน พวกเขายังปล่อยออกมาน้อยมากในช่วงรังสีเอกซ์และวิทยุซึ่งเป็นเรื่องแปลกสำหรับ AGNS

ในการสำรวจความลึกลับนี้ต่อไปงานใหม่นี้จะอยู่ที่ 12 LRDs ซึ่ง JWST ได้รวบรวมสเปกตรัมความละเอียดสูง จากนั้นทีมเปรียบเทียบข้อมูลกับโมเดลของ supermassive-

แบบจำลองนี้สันนิษฐานว่าดิสก์การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วรอบหลุมดำที่ฝังอยู่ภายในคลาวด์กาแล็คซี่เล็ก ๆ ในการเริ่มต้นพวกเขาพบว่าเมฆโดยรอบจะต้องมีการแตกตัวเป็นไอออนสูง ด้วยชั้นที่หนาแน่นของอิเล็กตรอนฟรีรอบ ๆ กาแลคซีรังสีเอกซ์และไฟวิทยุส่วนใหญ่จะถูกดูดซับ

แน่นอนว่าถ้าผ้าห่อศพมีความหนาแน่นพอที่จะปิดกั้นรังสีเอกซ์และวิทยุหลุมดำจะต้องสร้างพลังงานในอัตราที่ยิ่งใหญ่เพื่อให้ LRDS สดใสในสีแดงและอินฟราเรด

จากการสังเกตหลุมดำจะต้องเพิ่มมวลที่ใกล้เคียงกับEddington Limitซึ่งเป็นอัตราสูงสุดสำหรับการเพิ่มสสาร นอกเหนือจากอัตรานั้นความเข้มของแสงที่เกิดขึ้นนั้นแข็งแกร่งมากจนมันจะผลักดันออกไปเร็วกว่าแรงโน้มถ่วงที่สามารถดึงมันเข้าด้วยกันได้

ภาพทั้งหมดนี้เป็นภาพที่ LRDs เป็นหลุมดำที่เล็กมากที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วจนถึงวุฒิภาวะ สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนจากการประเมินมวลของหลุมดำเหล่านี้ในการศึกษาล่าสุดนี้ซึ่งทำให้พวกเขาอยู่ที่ประมาณ 10,000 ถึง 1,000,000 มวลโซลาร์ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าหลุมดำมวลมหาศาลทั่วไป

รุ่นนี้จะช่วยอธิบายว่าทำไมเราไม่เห็น LRDs ใกล้ชิดที่ Redshifts ต่ำกว่า การสะสมของสสารที่ขีด จำกัด Eddington หมายความว่าพวกเขาจะล้างเมฆที่แตกตัวเป็นไอออนอย่างรวดเร็ว

เมื่อเมฆนี้ล้าง LRDS จะเริ่มคล้ายกับนิวเคลียสกาแล็คซี่แบบดั้งเดิมที่เราเห็นทั่วจักรวาล

อ้างอิง: V. Rusakov, et al.,จุดสีแดงเล็ก ๆ ของ JWST: ประชากรที่เกิดขึ้นใหม่ของเด็ก Agn ที่มีมวลต่ำ, arxiv preprint arxiv: 2503.16595 (2025)

บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยจักรวาลวันนี้- อ่านบทความต้นฉบับ-