A kis vörös pontok sötét anyagból alakultak ki?

valószínűleg a csomókba rendeződött sötét anyag gravitációs összeomlásával keletezett szupernagy tömegű fekete lyukak.

Egy újabb elmélet a kis vörös pontok eredetére

A kis vörös pontok, ahogy a nevük is mutatja, a James Webb-űrtávcső felvételein távoli, kompakt, vöröses pontként jelentek meg, amelyek az Ősrobbanás után körülbelül 1 milliárd évvel keletkeztek. A felfedezésük után számos elmélet robbant a köztudatba a rejtélyes objektumok mibenlétét illetően. Az egyik legnépszerűbb elképzelés szerint a kis vörös pontok sűrű gázfelhőbe ágyazott fekete lyukak, amelyek akár több száz millió naptömegűek lehetnek. Ennek tekintetében azonban felvetődik a következő kérdés: vajon hogyan nőttek meg ilyen nagyra ilyen rövid idő alatt? Erre egy lehetséges válaszként kínálkozik, hogy már eredendően nagy tömegűek voltak, és közvetlenül a korai Univerzum sűrű gázfelhőinek összeomlásából keletkeztek.

Az új tanulmány szerzői emellett még egy kis csavart is csempésznek a történetbe: szerintük a kis vörös pontok nem a sugárzást kibocsátó barionikus anyag, hanem a sötét anyag felhőinek összeomlásával alakultak ki.

Sötét múlt

A legelfogadottabb kozmológiai elméletek szerint a korai Univerzumban a sötét anyag sűrűségének apró fluktuációi növekedésnek indultak, és végül hatalmas, gömbszerű struktúrákba, úgynevezett sötét anyag halókba rendeződtek. A sötét anyag abban különbözik a "normális" barionikus anyagtól, hogy nem bocsát ki sugárzást, így létezésére csak a normál anyaggal, illetve az önmagával való gravitációs kölcsönhatásból következtethetünk. Ez alapján tehát a sötét anyag halók hatalmas tömegű, de láthatatlan objektumok voltak az első csillagok és galaxisok mellett.

A Tejútrendszert körülölelő sötét anyag haló művészi ábrázolása. A sötét anyag halók a korai Univerzumban is nagy számban jelen lehettek. (Forrás:NASA, ESA, and T. Brown and J. Tumlinson (STScI)].)

A közelmúltban megjelent cikk szerzői megvizsgálták az önmagával kölcsönható sötét anyagot tartalmazó halók fejlődését. A sötét anyag részecskéinek egymással történő kölcsönhatását ütközések formájában képzelhetjük el, amelyek során a részecskék hőt adnak át, vagy vesznek el egymástól. Ezen kölcsönhatások során pedig lehetséges, hogy a sötét anyag halók közvetlen módon fekete lyukakká omlanak össze.

A fekete lyukak növekedése

A kutatók megvizsgálták azt a kérdéskört, hogy a kis vörös pontok vajon létrejöhettek-e az előbb említett folyamattal. Először is leellenőrizték, hogy a vizsgált időskálák megfelelnek-e az elméletek által jósoltakkal, tehát lehetséges-e, hogy a sötét anyag halók fekete lyukakká omoljanak össze az Univerzum életének első milliárd évében, és arra jutottak, hogy a kérdésre "igen" a válasz.

Kis vörös pontok a James Webb-űrtávcső felvételén. (Forrás: [NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College)].)

Ezután a csoport tagjai modellekkel tesztelték, hogy az újonnan kialakult fekete lyukak milyen ütemben tudnak növekedni az egymásba olvadás, illetve a környezettől történő anyagbevonzás révén. Ennek végeztével kiderült, hogy a kis vörös pontok mért tömege összhangban vannak a modell által jósolt fekete lyukakéval. Ezen modellek feltételezik, hogy a sötét anyag haló még azelőtt összeomlik fekete lyukakká, hogy lényegében kölcsönhatott volna előtte a hagyományos értelemben vett barionikus anyaggal - amely kölcsönhatás egyébként még inkább gyorsítaná a fekete lyukak növekedésének ütemét.

A cikk társszerzői kiemelik azt is, hogy a tanulmányban bemutatott elmélet mellett természetesen más lehetséges megoldás is kínálkozhat a korai Univerzum fekete lyukainak növekedésére, amelynek vizsgálata fontos a kis vörös pontok mélyebb megértéséhez.

A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/02/02/a-dark-matter-origin-for-little-red-dots/

Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet