Астрономы оценили число линзированных «маленьких красных точек» в обзорах JWST
Одной из интригующих загадок современной астрофизики остаются так называемые Little Red Dots (LRD) — компактные красные источники, которые в большом количестве обнаруживает космический телескоп James Webb. Их физическая природа до сих пор не ясна, хотя предполагается, что они могут быть связаны с ростом черных дыр и формированием галактик в ранней Вселенной.
Сильное гравитационное линзирование способно увеличить и пространственно разрешить внутреннюю структуру таких объектов, что позволило бы отличить одну теоретическую модель от другой. Однако до сих пор ни одна галактическая линза с LRD не была надежно подтверждена. Чтобы понять, почему, исследователи построили первую эталонную оценку количества таких систем в текущих и будущих обзорах.
В своей работе, опубликованной на arXiv, авторы объединили модели LRD из литературы с популяцией галактик-линз раннего типа. С помощью Монте-Карло симуляции на площади 50 квадратных градусов они сгенерировали 270 713 источников LRD и 5 460 841 потенциальных линз. Моделирование предсказывает, что в идеальных условиях плотность систем с двойными изображениями составит 10,70 ± 3,76 на квадратный градус, а с четверными — 0,64 ± 0,69.
Однако реальные наблюдения ограничены характеристиками инструментов. После учета функции рассеяния точки JWST и предельных звездных величин обзоров обнаруживаемая плотность снижается до 3,70 ± 1,89 для двойных и до 0,52 ± 0,58 для четверных изображений на квадратный градус. Это означает, что такие события не должны быть редкостью, но их поиск требует целенаправленных усилий.
Авторы также оценили вероятность ненайти ни одного линзированного LRD в уже выполненных глубоких полях: COSMOS-Web, PRIMER-UDS, PRIMER-COSMOS, CEERS, JADES GOODS-S и JADES GOODS-N. Суммарная площадь этих полей после удаления дубликатов составляет около 0,66 квадратного градуса. Согласно расчетам, вероятность отсутствия двойных изображений равна 8,6%, а четверных — 70,8%. Это согласуется с тем, что пока не подтверждено ни одной такой системы.
Новые оценки дают астрономам конкретные ориентиры для поисков. Если специальные программы по обнаружению линзированных LRD в данных JWST или будущих обзорах не найдут ожидаемого числа, это потребует пересмотра моделей как самих источников, так и популяции галактик-линз. В любом случае, результат подчеркивает важность сильного линзирования как инструмента для изучения ранней Вселенной.
