Красные точки из ранней Вселенной: новый способ измерить постоянную Хаббла

Телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружил популяцию загадочных объектов, получивших название «маленькие красные точки» (little red dots, LRDs). Они находятся на красных смещениях z ? 4, что соответствует ранней Вселенной. Предположительно, это сверхмассивные черные дыры, окруженные плотными газовыми оболочками.

Недавно у одного из таких объектов — линзированного LRD RXJ2211-RX1 — была зафиксирована значительная переменность. Изменения яркости происходят на временных масштабах в десятки лет и могут интерпретироваться как квазипериодические пульсации. Авторы новой работы, опубликованной на сервере препринтов arXiv, провели параллель между этими пульсациями и звездными колебаниями.

Исследователи вывели теоретическое соотношение период-светимость-температура (P-L-Teff) для LRDs, основанное на модели гидростатической оболочки. Если это соотношение подтвердится и будет эмпирически откалибровано, оно может стать новым инструментом для измерения постоянной Хаббла (H0) в ранней Вселенной.

В качестве доказательства концепции ученые применили метод к имеющимся данным и получили предварительное значение H0 = 120,7 км/с/Мпк. Однако погрешность велика — от -46,5 до +47,0 км/с/Мпк, что связано в первую очередь с неопределенностью периода пульсаций.

Прогнозирование показывает, что непрерывный мониторинг в течение 10 лет может снизить неопределенность H0 до 3–20% в зависимости от внутреннего периода пульсаций. При этом систематическая погрешность метода пока полностью не охарактеризована.

Новый подход предлагает потенциально независимый способ измерения расстояний в ранней Вселенной, что может помочь разрешить современное напряжение в значениях постоянной Хаббла, получаемых разными методами.

Работа носит теоретический характер, и для практического применения необходимы дальнейшие наблюдения и калибровка соотношения.