Sinds de James Webb Space Telescope (JWST) enkele jaren geleden begon met het observeren van het vroege heelal, hebben astronomen honderden mysterieuze compacte objecten ontdekt die bekend staan als "little red dots" of LRDs. Deze kleine rode stippen bevinden zich op ongeveer 12 miljard lichtjaar afstand en ontstonden zo'n 600 miljoen jaar na de oerknal. Nu heeft een internationaal team van onderzoekers een doorbraak gerealiseerd door het eerste exemplaar te vinden dat röntgenstraling uitzendt.
Een unieke ontdekking
Het object, gedoopt tot 3DHST-AEGIS-12014, bevindt zich op ongeveer 11,8 miljard lichtjaar van de aarde en onderscheidt zich van andere LRDs doordat het helder schijnt in röntgenstraling. Deze ontdekking werd gedaan door universetoday.com met een diepe survey van de JWST. Astronomen hebben dit object inmiddels de bijnaam "x-ray dot" gegeven vanwege zijn unieke eigenschap.
De röntgenstraling is bijzonder omdat andere LRDs dit type straling niet lijken uit te zenden. Volgens nasa.gov zou dit object een cruciale schakel kunnen vormen tussen zogenaamde "zwarte gat sterren" en de typische groeiende superzware zwarte gaten die in het vroege heelal wortel schoten.
Het mysterie van de rode stippen
De LRDs verschijnen rood in optisch licht en blauw in ultraviolet licht. Over hun ware aard bestaat nog geen consensus in de wetenschappelijke gemeenschap. Verschillende theorieën zijn geopperd: sommige astronomen denken dat het licht afkomstig is van gebieden rond superzware zwarte gaten die verborgen zijn achter dichte gaswolken. Anderen suggereren dat het een vroege vorm van sterrenstelsels betreft, of mogelijk een soort actieve galactische kern.
Een andere intrigerende verklaring stelt dat LRDs superzware, metaalarme sterren zijn die snel leefden en jong stierven volgens stellaire maatstaven. friendsofnasa.org, waarbij massieve primordiale sterren een rol spelen in de vorming van vroege zwarte gaten.
Waarom röntgenstraling belangrijk is
De röntgenstraling van 3DHST-AEGIS-12014 vertelt astronomen dat dit object fundamenteel anders is dan zijn soortgenoten. De meest waarschijnlijke verklaring is dat het object een accretieschijf en jets bezit die kenmerkend zijn voor zwarte gaten. Wanneer materie in een zwart gat valt, wordt deze materie extreem heet en zendt ze röntgenstraling uit.
universetoday.com is het mogelijk dat gaswolken rondom het zwarte gat worden geconsumeerd via de accretieschijf, waardoor "gaten" in de wolken ontstaan waar röntgenstraling doorheen kan schijnen. Dit zou kunnen wijzen op een overgangsvorm van little red dots.
Verbinding met monster sterren
Recent onderzoek heeft aangetoond dat er mogelijk een verband bestaat tussen deze mysterieuze objecten en zogenaamde "monster sterren" uit het kosmische dageraad. Astronomen van het Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian hebben chemische vingerafdrukken ontdekt van gigantische primordiale sterren die tussen de 1.000 en 10.000 keer de massa van onze zon hadden.
Deze ontdekking helpt mogelijk ook bij het oplossen van een ander kosmisch raadsel: hoe superzware zwarte gaten zo snel na de oerknal konden ontstaan. Normale sterren kunnen simpelweg niet snel genoeg zulke massieve zwarte gaten creëren. De monster sterren bieden een mogelijke verklaring voor dit fenomeen.
Implicaties voor ons begrip van het vroege heelal
De ontdekking van de x-ray dot heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van het vroege heelal. Het object vertoont de meeste kenmerken van een LRD – het is klein, rood en bevindt zich op enorme afstand – maar de röntgenstraling suggereert dat het een overgangsfase vertegenwoordigt in de evolutie van deze objecten.
universetoday.com denken dat dit object mogelijk een schakel vormt tussen de hypothetische zwarte gat sterren en de typische groeiende superzware zwarte gaten die niet ingebed zijn in dicht gas, waardoor helder ultraviolet licht en röntgenstraling van materiaal dat rond de zwarte gaten draait kan ontsnappen.
De komende jaren zullen astronomen waarschijnlijk meer van deze objecten ontdekken naarmate de JWST en andere telescopen het vroege heelal blijven onderzoeken. Elke nieuwe ontdekking brengt ons dichter bij het begrijpen van hoe de eerste sterren, sterrenstelsels en zwarte gaten in het heelal ontstonden en evolueerden.