Novi podaci svemirskog teleskopa James Webb bacaju novo svjetlo na jedan od najvećih problema kozmologije: kako su u vrlo mladom svemiru nastale prve supermasivne crne rupe. Objekti poznati kao “male crvene točke”, koji su godinama zbunjivali astronome, sada se povezuju s postojanjem iznimno masivnih, kratkoživućih zvijezda nastalih neposredno nakon Velikog praska.
Rezultati upućuju na to da te kompaktne i izrazito sjajne strukture nisu nužno rane galaksije s aktivnim crnim rupama, kako se ranije pretpostavljalo, nego mogu predstavljati završne faze života pojedinačnih zvijezda mase i do milijun puta veće od Sunčeve. Takav scenarij pruža izravan uvid u procese nastanka ranih jezgri supermasivnih crnih rupa.
Problem malih crvenih točaka
Male crvene točke prvi su put uočene u dubokim promatranjima udaljenog svemira još u doba teleskopa Hubble. Zbog ograničenja u valnim duljinama koje je mogao registrirati, njihova je priroda ostala nejasna. Tek s dolaskom Webba, optimiziranog za infracrveno zračenje, postalo je moguće detaljnije analizirati svjetlost iz tih drevnih izvora, čije je zračenje rastegnuto širenjem svemira.
Dosadašnji pokušaji objašnjenja uključivali su složene kombinacije crnih rupa, akrecijskih diskova i gustih oblaka prašine. Novi modeli, međutim, pokazuju da jedan ekstremno masivan objekt može sam proizvesti sve ključne opažene značajke: iznimnu svjetlinu, karakterističan V-oblik spektra i neuobičajeno snažnu emisiju vodika.
Divovske zvijezde i put prema crnim rupama
Po prvi put izrađen je dosljedan fizikalni model iznimno masivne, metalima siromašne zvijezde koja u ranom svemiru prolazi fazu ubrzanog rasta i završava gravitacijskim kolapsom. Riječ je o objektu mase reda veličine milijun Sunčevih masa, okruženom raširenim plinskim omotačem vrlo male gustoće. Izračunata spektroskopska obilježja takvog sustava u potpunosti se podudaraju s opaženim svojstvima tzv. malih crvenih točaka.
Model pokazuje da zvijezde različitih masa mogu reproducirati dio opaženih spektara, no samo najmasivniji objekti dosežu potrebnu razinu sjaja. Pronalaženje slabijih i manje masivnih primjera omogućilo bi razlučivanje radi li se o općem mehanizmu u ranom svemiru ili o rijetkoj, kratkotrajnoj fazi u razvoju ekstremnih objekata.
Ako je tumačenje ispravno, male crvene točke predstavljaju posljednje stabilne faze prije izravnog kolapsa u crnu rupu, a ne neizravne posljedice već formiranih jezgri. Time se prvi put otvara mogućnost promatranja procesa koji neposredno povezuje nastanak supermasivnih crnih rupa s ranim fazama razvoja galaksija.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
