Małe czerwone kropki z teleskopu Webba: czy kryją czarne dziury?

Na zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba wyglądają niepozornie: są zwarte i wyraźnie czerwone. Trudniej odpowiedzieć na pytanie, co wytwarza ich światło. W przypadku przynajmniej części tych „małych czerwonych kropek” mocnym wyjaśnieniem jest rosnąca czarna dziura ukryta w gęstym gazie. Badacze nazywają taki układ „gwiazdą z czarną dziurą” — choć nie jest to zwykła gwiazda czerpiąca energię z reakcji jądrowych. 34

Co zdradziło widmo GLIMPSE-17775?

Zespół kierowany przez Vasilija Kokoreva zbadał obiekt GLIMPSE-17775, widoczny za gromadą galaktyk Abell S1063. Grawitacja gromady powiększyła obraz odległego źródła niczym naturalna soczewka. W połączeniu z około 30 godzinami obserwacji teleskopem Webba pozwoliło to uzyskać — według NASA — najgłębsze dotąd widmo małej czerwonej kropki. 14

W widmie wykryto ponad 40 linii spektralnych, czyli śladów pozwalających badać materię emitującą i pochłaniającą światło. Kilka niezależnych cech przemawia za tym, że wewnątrz znajduje się szybko pochłaniająca materię czarna dziura, otoczona gorącym, gęstym kokonem częściowo zjonizowanego gazu. Gaz pochłania i przetwarza promieniowanie z okolic czarnej dziury. To znacznie mocniejszy argument niż sam czerwony kolor czy punktowy wygląd obiektu. 23 Praca zespołu ukazała się w 2026 roku w czasopiśmie The Astrophysical Journal. 32

GLIMPSE-17775 pokazuje też, dlaczego nie należy przypisywać wszystkim kropkom tego samego wieku. Jej zmierzone przesunięcie ku czerwieni wynosi 3,5, co oznacza, że istniała około 1,8 mld lat po Wielkim Wybuchu. Nie mieści się więc w przedziale od 500 mln do 1,5 mld lat, przywoływanym przy opisie wcześniejszych przykładów. 1

Skąd mogły się wziąć takie układy?

Obserwacje mówią, jak wygląda GLIMPSE-17775; symulacje sprawdzają, jak podobne obiekty mogły powstawać. Zespół Sunmyona Chona wykorzystał japoński superkomputer ATERUI III do zbadania warunków we wczesnym Wszechświecie. Wyniki badań przedstawiono we wrześniu 2026 roku w Nature. 618

W proponowanym scenariuszu promieniowanie ultrafioletowe hamuje zwykły proces powstawania gwiazd w obłoku gazu. Gaz może wówczas zasilić jedną bardzo masywną gwiazdę, która zapada się i pozostawia zalążek czarnej dziury. Otaczający go gęsty dysk zatrzymuje część promieniowania; dzięki temu promieniowanie słabiej odpycha napływającą materię, a czarna dziura może szybko rosnąć. 202229

To możliwa historia powstania, nie zapis przeszłości GLIMPSE-17775. Webb nie zaobserwował zapadania się jej hipotetycznej poprzedniczki, a symulacja nie dowodzi, że każda mała czerwona kropka powstała tą samą drogą. 318

Dlaczego odpowiedź wciąż nie jest ostateczna?

Zwartość i barwa źródła nie wystarczą do ustalenia, co je zasila. Nie ma też podstaw, by zakładać, że gaz i pył w identyczny sposób wpływają na wygląd każdego obiektu z tej grupy. 2335 Szczegółowe widmo GLIMPSE-17775 wspiera interpretację czarnej dziury w gazowym kokonie, lecz pozostaje badaniem jednego obiektu, a nie dowodem na wspólną tożsamość całej populacji. 23

W poznawaniu tych źródeł uczestniczy między innymi międzynarodowy projekt UNCOVER, który wykorzystuje obserwacje Webba i soczewkowanie grawitacyjne do badania odległych galaktyk oraz rosnących czarnych dziur. Współpracują w nim naukowcy związani m.in. z University of Pittsburgh, CU Boulder i Swinburne University of Technology. Ogłoszono, że zespół otrzyma nagrodę Lancelota M. Berkeleya–New York Community Trust za rok 2027. To wyróżnienie za badania odległego Wszechświata, a nie potwierdzenie, że zagadka kropek została rozwiązana. 33343536

Najważniejszym kolejnym testem będą szczegółowe widma większej liczby obiektów. Pozwolą sprawdzić, czy powtarzają się w nich sygnały gazu wykryte w GLIMPSE-17775 oraz jaki udział w świetle mają czarna dziura, otaczająca ją materia i ewentualna galaktyka macierzysta. Na razie „gwiazda z czarną dziurą” trafnie opisuje dobrze popartą hipotezę dotyczącą części małych czerwonych kropek — nie ustaloną naturę każdej z nich. 234