JWST: ярчайшие «маленькие красные точки» связаны с молодыми голубыми соседями

Международная группа астрономов представила на arXiv новое исследование, посвящённое так называемым маленьким красным точкам (Little Red Dots, LRD). Это компактные красные источники, которые в большом количестве обнаруживаются на красных смещениях от 4 до 9, то есть когда Вселенной было менее 1,5 миллиарда лет. По распространённой гипотезе, за их свечение отвечают аккрецирующие массивные чёрные дыры, однако природа объектов до сих пор остаётся предметом дискуссий.

Авторы работы использовали данные глубоких обзоров телескопа «Джеймс Уэбб» и отобрали 253 маленькие красные точки, а затем сравнили их окружение с более чем 7000 контрольными галактиками, подобранными по красному смещению и другим параметрам. Целью было проверить, действительно ли у LRD чаще встречаются голубые компаньоны, как это было замечено в предыдущих наблюдениях.

Результаты оказались неожиданными: только у самых ярких LRD наблюдается статистически значимый избыток близких голубых соседей. В ярчайшей четверти выборки 27,7% объектов имеют голубой компаньон на расстоянии от 0,5 до 2 килопарсек. Среди контрольных галактик такой сосед встречается лишь в 11,6% случаев. Таким образом, превышение составило 2,39 раза при статистической значимости 3,3 сигма.

При этом для всей совокупности LRD в целом частота пар ничем не отличается от контрольной группы, а сам избыток наблюдается только в тесной паре на расстоянии менее 2 килопарсек. За пределами этого радиуса окружение ярчайших LRD выглядит совершенно обычным, подчёркивают учёные.

Ещё одной важной деталью стал цвет компаньонов. У самых ярких LRD 92% соседей оказались голубыми, а их медианный показатель бета составил примерно минус 2,32. Для сравнения, у компаньонов контрольных галактик этот показатель равен примерно минус 1,92. Отличие отвергает гипотезу об общей родительской популяции на уровне 3,4 сигма.

По мнению авторов, такое тройное различие — по светимости LRD, расстоянию до компаньона и его цвету — указывает на физическую связь между явлениями. Либо голубые соседи приводят к активности ярчайших LRD, либо оба процесса возникают из одного синхронного события формирования. Естественным объяснением может быть то, что излучение молодых звёзд в соседних галактиках способствовало прямому коллапсу массивных чёрных дыр, питающих сами LRD.

Открытие даёт новый ключ к пониманию того, как в ранней Вселенной могли столь быстро появляться сверхмассивные чёрные дыры. Дальнейшие наблюдения на «Джеймсе Уэббе» и будущих телескопах, вероятно, позволят проверить эту гипотезу на больших выборках.