Από τότε που το James Webb – το ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο που έχει κατασκευαστεί ποτέ – ξεκίνησε τη λειτουργία του, οι επιστήμονες παρατηρούν μικρά, φωτεινά κόκκινα σημεία εμφανίζονται σχεδόν σε κάθε εικόνα που καταγράφει. Οι αστρονόμοι τα αποκαλούν πλέον «μικρές κόκκινες κουκκίδες» (little red dots ή LRDs), ωστόσο η φύση τους παραμένει άγνωστη.
«Είναι η πρώτη φορά στην καριέρα μου που μελετώ ένα αντικείμενο για το οποίο πραγματικά δεν καταλαβαίνουμε γιατί φαίνεται έτσι», δήλωσε η Τζένι Γκριν, καθηγήτρια αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον. «Νομίζω ότι δικαίως μπορούμε να τα αποκαλέσουμε μυστήριο».
Ένα πράγμα ήταν σαφές από την αρχή: αυτά τα παράξενα αντικείμενα ήταν συνηθισμένα.
«Εντοπίζαμε πάντα μερικά από αυτά σε κάθε εκτεταμένη παρατήρηση με το James Webb», ανέφερε η Γκριν.
«Πιστεύω ότι τροφοδοτούνται από αναπτυσσόμενες μαύρες τρύπες, αλλά υπάρχουν και πιο παράξενες προτάσεις, όπως κάποιο είδος πολύ μεγάλης μάζας άστρου που πεθαίνει», είπε η Γκριν.
Εξειδικευμένη στις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και την εξέλιξη των γαλαξιών, εκτιμά ότι η υπόθεση που τις συνδέει με μαύρες τρύπες ανταποκρίνεται καλύτερα στα μέχρι τώρα δεδομένα. Ωστόσο, πρόσθεσε ότι μια νέα παρατήρηση θα μπορούσε να ανατρέψει όλες τις υπάρχουσες θεωρίες.
«Αυτό έχει ξανασυμβεί. Κάναμε μια υπόθεση η οποία αποδείχθηκε ότι ήταν λανθασμένη. Μετά κάναμε μια άλλη, η οποία επίσης ήταν λανθασμένη. Οπότε αυτή η πιθανότητα παραμένει ανοιχτή» είπε.
Ένας «χαμένος κρίκος»
Ο όρος «μικρές κόκκινες κουκίδες» εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε μια μελέτη το 2024, σχεδόν δύο χρόνια αφότου οι επιστήμονες άρχισαν να τις μελετούν. Ο λόγος για τον οποίο οι αστρονόμοι εντόπισαν τις LRD μόνο μετά την έναρξη λειτουργίας του Webb είναι ότι τα άλλα τηλεσκόπια που λειτουργούσαν εκείνη την εποχή, όπως το Hubble, δεν διέθεταν επαρκή ανάλυση ή δεν είχαν την απαιτούμενη ευαισθησία στα μακρύτερα μήκη κύματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας, πέρα από το όριο του ορατού φωτός, για να τα παρατηρήσουν. Ωστόσο, το τηλεσκόπιο Webb, με τον κύριο καθρέφτη του που έχει πλάτος 6,5 μέτρα, έχει αποκαλύψει αντικείμενα που μέχρι τότε ήταν αόρατα.
Οι κουκκίδες φαίνονται κόκκινες επειδή βρίσκονται πολύ μακριά και καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, το φως από εξαιρετικά απομακρυσμένα αντικείμενα μετατοπίζεται προς το υπέρυθρο φάσμα καθώς ταξιδεύει για να φτάσει στη Γη- ένα φαινόμενο που οι αστρονόμοι αποκαλούν «μετατόπιση προς το ερυθρό».
Ωστόσο, είναι και εγγενώς κόκκινες, κάτι που αποτελεί ένα από τα πιο δύσκολα κομμάτια του παζλ.
«Η βασική ερμηνεία μας το 2024 ήταν ότι πρόκειται για αναπτυσσόμενες μαύρες τρύπες, που φαίνονται κόκκινες επειδή περιβάλλονται από σκόνη», εξήγησε ο Τζόριτ Μάθι, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας για την αστροφυσική των γαλαξιών στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Αυστρίας, ο οποίος επινόησε τον όρο «μικρές κόκκινες κουκκίδες».
«Αυτή ήταν η επικρατούσα άποψη για ένα-δύο χρόνια, αλλά τώρα έχει αλλάξει λίγο. Πιστεύουμε ακόμη ότι πρόκειται για μαύρες τρύπες, αλλά ότι το κόκκινο χρώμα οφείλεται σε υδρογόνο και όχι σε σκόνη».
Μεγάλο μέρος της αβεβαιότητας οφείλεται στην απόστασή τους. Αν και έχουν εντοπιστεί περίπου 1.000, οι περισσότερες είναι εξαιρετικά μακριά.
«Οι LRDs είναι συνηθισμένες στο πρώιμο σύμπαν αλλά σπάνιες στο πιο πρόσφατο σύμπαν», εξήγησε ο Μάθι.
Πέρυσι εντοπίστηκαν για πρώτη φορά τρεις οι οποίες ήταν πιο κοντά στη Γη, κάτι που ίσως βοηθήσει στη μελέτη τους. Αν βρεθούν περισσότερες, θα είναι ευκολότερο να αποκαλύψουν τα μυστικά τους.
«Ίσως αποτελούν έναν χαμένο κρίκο», είπε ο Μάθι. «Γνωρίζουμε ότι οι γαλαξίες έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο τους, αλλά δεν ξέρουμε πώς σχηματίστηκαν. Οι LRDs μπορεί να είναι το αρχικό στάδιο αυτής της διαδικασίας».
Μια απογραφή των μικρών κόκκινων κουκκίδων πραγματοποιήθηκε το 2023, αφότου μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής την Άννα ντε Γκράαφ, υπότροφο στο Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν, ξεκίνησε ένα πρόγραμμα που ονομάζεται RUBIES (Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey). Στο πλαίσιο του προγράμματος η ομάδα ανακάλυψε ένα αντικείμενο που ονόμασε «The Cliff» («Ο Βράχος»), του οποίου τα χαρακτηριστικά αποκλείουν τις αρχικές θεωρίες.
«Ήταν πραγματικά το πρώτο πρόγραμμα που παρακολουθούσε συστηματικά αυτές τις κόκκινες πηγές, παρατηρώντας κάθε είδους παράξενα αντικείμενα – όχι μόνο μικρές κόκκινες κουκκίδες – αλλά ανάμεσά τους, και περίπου 40 LRD», είπε η ντε Γκράαφ.
«Είναι το πρώτο αντικείμενο για το οποίο μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι δεν είναι ούτε κανονικός γαλαξίας ούτε μαύρη τρύπα με σκόνη- είναι κάτι άλλο», πρόσθεσε.
Το όνομά του προέρχεται από το φάσμα φωτός του, που παρουσιάζει απότομη μετάβαση από ασθενές υπεριώδες σε έντονο κόκκινο. Αυτό δείχνει την παρουσία πυκνού, σχετικά θερμού υδρογόνου.
«Αυτό σημαίνει ότι οι LRDs είναι κόκκινες όχι λόγω σκόνης ή παλαιών άστρων, αλλά επειδή το φως απορροφάται από πυκνό αέριο που βρίσκεται γύρω από μια κεντρική πηγή- πιθανότατα μια μαύρη τρύπα», εξήγησε.
«Και αυτό είναι κάτι που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ πριν», είπε η ερευνήτρια, υπογραμμίζοντας το γεγονός ότι «Ο Βράχος» υποδηλώνει την ύπαρξη ενός νέου τύπου κοσμικού αντικειμένου.
«Πιστεύουμε ότι υπάρχει μια μαύρη τρύπα εκεί που το τροφοδοτεί, και το φως από αυτήν τη μαύρη τρύπα φωτίζει το αέριο γύρω του, με τρόπο που είναι λίγο παρόμοιος με αυτόν που βλέπουμε στα αστέρια», είπε.
Οι μαύρες τρύπες από μόνες τους δεν εκπέμπουν φως, αλλά η θερμή ύλη που πέφτει μέσα τους λάμπει έντονα, με αποτέλεσμα οι μαύρες τρύπες που βρίσκονται σε φάση ανάπτυξης να συγκαταλέγονται στα πιο φωτεινά αντικείμενα του σύμπαντος.
Ένα πραγματικά παράξενο αντικείμενο
«Ο Βράχος» εμφανίζει επίσης ομοιότητες με θεωρητικά αντικείμενα γνωστά ως οιονεί άστρα (quasi–stars), τα οποία είχαν προτείνει ήδη από το 2006- πολύ πριν την ανακάλυψη των μικρών κόκκινων κουκκίδων- ο Μιτς Μπέγκελμαν από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, σε συνεργασία με τους Μάρτα Βολοντέρι και Μάρτιν Ρις.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα οιονεί άστρο είναι ένα ουράνιο σώμα που δεν τροφοδοτείται από πυρηνική σύντηξη, αλλά από μια μαύρη τρύπα, η οποία περιβάλλεται από ένα τεράστιο νέφος αερίου που το κάνει να εκπέμπει φως σαν άστρο. Σε αντίθεση με το «άστρο από μαύρη τρύπα» που προτείνει η ντε Γκράαφ, το οιονεί άστρο αποτελεί ένα σαφώς ορισμένο θεωρητικό μοντέλο, στο οποίο η μαύρη τρύπα προκύπτει από την κατάρρευση ενός γιγαντιαίου πρωτοαστέρα.
«Συνειδητοποίησα ότι είχαμε προβλέψει την ύπαρξη μαύρων τρυπών με τεράστια περιβλήματα ύλης. Δεν νομίζω ότι έχουμε απαραίτητα την απόλυτη απόδειξη ότι αυτή είναι η εξήγηση για τις LRDs, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχω δει κανένα στοιχείο που να θέτει ανυπέρβλητο πρόβλημα σε αυτό το σενάριο», είπε ο Μπέγκελμαν.
Ένα τέτοιο υβρίδιο άστρου και μαύρης τρύπας θα αποτελούσε έναν νέο τύπο κοσμικού αντικειμένου, γι’ αυτό και οι επιστήμονες παραμένουν επιφυλακτικοί.
Η ντε Γκράαφ σημειώνει ότι δεν υπάρχουν ακόμη αποδείξεις για την ύπαρξη μαύρης τρύπας σε αυτά τα αντικείμενα.
«Η υπόθεση βασίζεται στο γεγονός ότι είναι τόσο φωτεινά και τόσο πολλά, αλλά η τεκμηρίωση είναι δύσκολη», ανέφερε.
«Το James Webb είναι μια διαστημική αποστολή αξίας 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων και ελπίζεις να ανακαλύψεις πράγματα που είναι πραγματικά άγνωστα», πρόσθεσε. «Νομίζω ότι έχει αποδώσει καρπούς. Μας έχει δώσει πραγματικά ένα νέο παζλ, κάτι που μοιάζει λίγο με γαλαξία, λίγο με μαύρη τρύπα και λίγο με αστέρι. Ειδικοί προσπαθούν τώρα να συνεισφέρουν και να παρουσιάσουν την αγαπημένη τους θεωρία ή τις ιδέες τους. Και νομίζω ότι αυτό είναι πραγματικά μοναδικό», κατέληξε η ερευνήτρια.
Πηγή: CNN
