Kommer du ihåg de mystiska små röda prickarna (LRD) som NASA:s James Webb-teleskop började upptäcka redan 2022? Det visar sig att de kanske inte är så mystiska som vi trott – eller så ensamma. En ny studie tyder på att dessa kompakta, extremt avlägsna röda källor kan dölja hela galaxer bakom sina pråliga exteriörer.

Sedan upptäckten har astronomer debatterat vad LRD faktiskt är. En ledande teori är att de är supermassiva svarta hål, specifikt aktiva galaxkärnor (AGN). Men dessa prickar beter sig inte som de AGN vi ser närmare oss. De är vanliga vid hög rödförskjutning, men deras antal minskar kraftigt vid lägre rödförskjutning, vilket väcker frågan: vad händer med dem när universum åldras?

Ett team lett av Pierluigi Rinaldi vid University of Arizona's Steward Observatory (nu vid Space Telescope Science Institute i Baltimore) kan ha hittat en ledtråd. Deras studie, publicerad den 29 juli i The Astrophysical Journal, tyder på att LRD kanske inte är en separat population av galaxer. Istället kan deras konstiga utseende delvis bero på observationsbias – vid extrema avstånd blir de svagare omgivande strukturerna helt enkelt osynliga för våra teleskop, och bara den ljusa centrala källan återstår.

Teamet nådde denna slutsats genom att studera en spiralgalax med lägre rödförskjutning som kallas WISEA J123635.56+621424.2, med smeknamnet "Saguaro" eftersom dess spiralarmar liknar Sonoranökens kaktus. Denna galax, vid rödförskjutning 2 (sedd som den var cirka 3,3 miljarder år efter Big Bang), har en kompakt röd källa i sitt centrum som ser ut precis som en liten röd prick – passande nog påminnande om kaktusens rubinröda frukt.

"Allt som skapades i det tidiga universum måste utvecklas till något omkring oss", sade medförfattaren George Rieke från University of Arizona. "Vi har haft liten aning om vad LRD blir, men dessa resultat visar äntligen hur vi kan hitta deras avkomma."

Saguaro var ett lyckligt fynd. Rinaldi undersökte tusentals källor, men denna utmärkte sig eftersom en av Webbs mikroslutarrays råkade vara placerad precis över dess kärna, vilket möjliggjorde spektroskopisk datainsamling. Dessutom gav dess lägre rödförskjutning en klarare bild av dess större struktur. Teamet kombinerade arkivobservationer från Hubble (ultraviolett) och Webb (infraröd bildtagning och spektroskopi) för att studera den över det elektromagnetiska spektrumet.

"Eftersom Saguaro har lägre rödförskjutning kan vi se den mycket vackra och ljusa värdgalaxen i hög upplösning och detalj med Webb och Hubble", sade Zihao Wu från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Webbs observationer kan hjälpa oss att förstå hur galaxen och dess lilla röda prick-liknande kärna är kopplade."

Teamet testade om Saguaros kompakta röda centrum matchade LRD-egenskaper. Hubble och Webb visade att kärnan lyser starkare i UV och infrarött än i synligt ljus, liksom avlägsna LRD. De separerade också galaxens ljus från kärnans ljus och letade efter röntgenstrålning. De flesta LRD med hög rödförskjutning är osynliga i röntgen, men Saguaro avger svaga röntgenstrålar, upptäckta av NASA:s Chandra röntgenobservatorium.

"Vad röntgenobservationerna visar är att denna galax har en aktiv galaxkärna, och en mycket fördunklad sådan", sade Carys Gilbert, masterstudent vid University of Cape Town. "Den är inte bara fördunklad utan också svag i röntgen. Den typen av kombination skulle kunna förklara bristen på röntgenemission som vi ser från alla andra små röda prickar. Det passar pusslet med små röda prickar fint."

Sedan kom det avslöjande testet: de flyttade digitalt Saguaro till högre rödförskjutningar för att simulera hur den skulle se ut i det tidiga universum. När de flyttade den längre bort försvann den omgivande galaxen ur sikte, och bara den LRD-liknande centrumkärnan blev kvar. Detta stödjer idén att många avlägsna LRD verkar isolerade helt enkelt för att deras värdgalaxer är för svaga för att upptäckas.

"Vår teori är att de flesta av dessa avlägsna källor påverkas av denna kosmologiska effekt, vilket skapar en observationsbias", sade Rinaldi. "Vi"