С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) астрономы обнаружили две карликовые галактики, Pelias и Neleus, с необычно массивными сверхмассивными чёрными дырами. Эти объекты находятся на промежуточных красных смещениях z ~ 0.71 и z ~ 0.75 и демонстрируют уникальные спектральные характеристики.

Согласно наблюдениям, в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах галактики выглядят как молодые звёздные системы с низким содержанием пыли и активным звездообразованием. Однако данные инфракрасного спектрометра MIRI JWST выявили избыток излучения, который нельзя объяснить только звёздным населением. Учёные пришли к выводу, что это связано с активными галактическими ядрами (AGN), скрытыми за плотными слоями пыли.

Масса чёрных дыр в этих галактиках достигает 60% от массы их звёздного населения, что значительно превышает типичные значения для местных галактик (0.1–0.5%). Это может быть связано с тем, что чёрные дыры начали расти раньше, чем сформировалась основная масса звёзд. Такой процесс объясняется фазами сверхэддингтоновского аккреционного роста, когда чёрные дыры поглощают вещество быстрее, чем это предсказывают стандартные модели.

Некоторые из «маленьких красных точек», обнаруженных в ранней Вселенной телескопом JWST. Их точная природа до сих пор обсуждается, отчасти потому, что они находятся на пределе наблюдательных возможностей космического телескопа. ???Источник: NASA; ESA; CSA; STScI; Dale Kocevski / Colby College

Примечательно, что AGN в галактиках Pelias и Neleus не излучают рентгеновские лучи, что может быть связано либо с сильным поглощением, либо с низкой рентгеновской яркостью. Это делает их одними из самых маломассивных галактик с подтверждёнными активными ядрами.

Исследование также предполагает связь этих галактик с классом объектов, известных как «маленькие красные точки» (Little Red Dots, LRD), которые имеют схожие спектральные характеристики. Pelias и Neleus могут оказаться их аналогами на более низких красных смещениях.

Учёные подчёркивают, что для подтверждения гипотезы о сверхэддингтоновском росте и изучения внутренней структуры таких галактик необходимы дальнейшие наблюдения. Важную роль в этом сыграют рентгеновские телескопы, такие как Chandra и будущая миссия Athena, а также радиотелескоп ALMA и инфракрасные наблюдения JWST.

Результаты работы показывают, что даже карликовые галактики могут содержать аномально массивные чёрные дыры, что может помочь уточнить существующие модели эволюции галактик и роста сверхмассивных чёрных дыр.