Najnowsza analiza, zaprezentowana szerzej na łamach Nature Astronomy, objęła 217 takich małych czerwonych kropek zaobserwowanych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Pojedyncze obiekty są tak odległe i słabe, że ich otoczenie pozostaje zazwyczaj niewidoczne. Naukowcy zastosowali więc technikę łączenia wielu zdjęć. Nakładając na siebie obrazy setek podobnych obiektów, mogli wzmocnić niezwykle słabe sygnały pochodzące z ich otoczenia.
Rezultat? Wydaje się przełomowy. Poza jasnym centralnym punktem astronomom udało się wykryć rozciągającą się emisję światła. Modele sugerują, że pochodzi ona z gwiazdotwórczych galaktyk, w których centrach znajdują się małe czerwone kropki. Innymi słowy, obiekty, które wcześniej wyglądały jak pojedyncze punkty światła, mogą być w rzeczywistości jasnymi jądrami znacznie większych struktur.
Same galaktyki są jednak niezwykle małe. Ich typowy promień wynosi około 685 lat świetlnych. Dla porównania Droga Mleczna rozciąga się na ponad 100 tysięcy lat świetlnych. Mimo niewielkich rozmiarów galaktyki związane z tymi zagadkowymi obiektami mogą zawierać materię o łącznej masie około miliarda Słońc. Oznacza to, że są wyjątkowo zwarte: około 2,5 raza bardziej kompaktowe niż inne galaktyki o podobnej masie obserwowane w podobnym okresie historii wszechświata.
To odkrycie może mieć znaczenie dla jednej z największych zagadek współczesnej astronomii. Małe czerwone kropki pojawiają się w danych Webba przede wszystkim w bardzo młodym wszechświecie, gdy od Wielkiego Wybuchu minęło zaledwie kilkaset milionów lat. Ich niezwykła jasność, niewielkie rozmiary i charakterystyczne widmo doprowadziły do powstania wielu hipotez dotyczących ich natury.
Jedna z najważniejszych zakłada, jakoby światło pochodziło z szybko rosnących supermasywnych czarnych dziur. Materia opadająca na czarną dziurę może rozgrzewać się do ogromnych temperatur i emitować intensywne promieniowanie. Inne hipotezy sugerują bardziej nietypowe scenariusze, w których czarne dziury powstawały niezwykle wcześnie, a wokół nich rozciągały się gęste obłoki gazu oraz intensywnie formujące się gwiazdy.
Nowe badanie nie rozstrzyga jednak, co dokładnie znajduje się w centrum każdej małej czerwonej kropki. Pokazuje przede wszystkim, że centralny obiekt jest prawdopodobnie częścią zwartej galaktyki. To ważne, ponieważ pozwala spojrzeć na te obiekty nie jak na izolowane osobliwości, lecz jak na element procesu powstawania galaktyk i ich czarnych dziur.
Naukowcy podkreślają, iż potrzebne są dalsze obserwacje. Obecny wynik opiera się na 217 obiektach, dlatego kolejnym krokiem będzie powtórzenie analizy na większych, niezależnych próbach oraz wykonanie znacznie głębszych obserwacji. Dzięki nim astronomowie chcą zobaczyć otaczające galaktyki bezpośrednio wokół pojedynczych małych czerwonych kropek. Badanie nie kończy więc zagadki, choć sugeruje coś istotnego: tajemnicze czerwone punkty mogą być jedynie jasnymi jądrami niezwykle zwartych galaktyk, które istniały już w pierwszym miliardzie lat historii Wszechświata.
Źródło: Nature Astronomy
