Kreditna slika: SDSS
Najbolj oddaljeni znani kvazarji kažejo, da so se nekatere supermasivne črne luknje oblikovale, ko je bilo vesolje le 6 odstotkov svoje trenutne starosti ali približno 700 milijonov let po velikem naletu.
Kako se črne luknje več milijard sončnih mas tako hitro oblikujejo v zelo zgodnjem vesolju, je ena skrivnost, ki so jo astronomi sprožili s Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Odkrili so 13 najstarejših, najbolj oddaljenih kvazarjev, ki so jih še našli.
"Upamo, da bomo to število v naslednjih treh letih vsaj podvojili," je dejal Xiaohui Fan iz Univerze Arizona, Steward Observatory v Tucsonu.
Fan je vodil ekipo SDSS, ki je odkrila oddaljene kvazarje, kompaktne, a svetleče predmete, ki naj bi jih poganjale supermasivne črne luknje. Najbolj oddaljen kvazar v ozvezdju Glavni Ursa je oddaljen približno 13 milijard svetlobnih let.
Najbolj starodavni kvazarji sprožajo druga mučna vprašanja o zgodnjem vesolju. Fan je o tem spregovoril danes (13. februarja) na letnem srečanju Ameriškega združenja za napredek znanosti v Seattlu.
Dojenčkovo vesolje sta bila vodik in helij.
"Toda okoli teh zgodnjih kvazarjev vidimo veliko drugih elementov," je dejal Fan. "Vidimo dokaze o ogljiku, dušiku, železu in drugih elementih, in ni jasno, kako so ti elementi prišli tja. V bližini je toliko železa, sorazmernega s populacijo teh zgodnjih sistemov. "
Astronomi ocenjujejo trenutno starost vesolja na 13,7 milijarde let. Kvazarji v zgodnjem vesolju so bili videti tako zreli kot bližnje galaksije, ki so podobno kot Mlečna pot nastale nekaj milijard let po velikem naletu.
Prav tako so radioastronomi, ki sodelujejo z raziskovalci SDSS, v bližini starodavnih kvazarjev odkrili ogljikov monoksid, ključni sestavni del molekularnih oblakov.
Vsi ti dokazi kažejo, da so se prve zrele galaksije oblikovale prav skupaj s starodavnimi supermasivnimi črnimi luknjami v zelo zgodnjem vesolju.
Čeprav kozmologi niso v paniki, morajo teorije izpopolniti, da bi razjasnili, kaj se dogaja.
Fan in njegovi sodelavci verjamejo, da je mogoče najstarejše kvazarje uporabiti za preizkušanje konca kozmične temne dobe in začetka kozmične renesanse.
V tako imenovani kozmični temni dobi je bilo vesolje hladno, nepregledno mesto brez zvezd. Nato je prišla kritična faza, kjer je vesolje prešlo hiter prehod. Prve galaksije in kvazarji, ki so nastali v kozmični renesansi, so ogrevali vesolje, tako da je postal kraj, ki ga vidimo danes.
Fan in njegovi sodelavci verjamejo, da nekateri najstarejši znani kvazarji lahko presežejo kritični prehod.
"Naša opažanja kažejo, da lahko atomi vodika postanejo popolnoma ionizirani, kar lahko opazimo med tem prehodom. Ta proces ionizacije je bil eden pomembnih procesov, ki se je dogajal v prvi milijardi let. "
Sedanja opazovanja so šele začela razkrivati, kdaj in kako je prišlo do tega procesa ionizacije. Podatki iz oddaljenih kvazarjev v kombinaciji z drugimi dokazi, na primer iz kozmičnega mikrovalovnega ozadja, ki je reliktno sevanje iz velikega poka, bodo začeli preizkušati teorijo, kako so se pojavile prve galaksije v vesolju, je dejal Fan.
Morda bo potreboval vesoljski teleskop z veliko odprtino, Nasin 6,5-metrski vesoljski teleskop James Webb, da resnično razišče, kaj se je zgodilo med temno kozmično dobo in kozmično renesanso, je dejal Fan.
Optični / infrardeči zemeljski teleskopi ne morejo zaznati predmetov, ki so rdeče premaknjeni veliko čez 6,5, ugotavlja Fan. Vodna para v Zemljini atmosferi absorbira daljše valovne dolžine infrardečih valov, zato bo potreboval vesoljski teleskop, verjetno z odprtino, večjo od tiste, ki jo ima NASA Spitzer teleskop, ki kroži okoli Zemlje, za preučevanje predmetov v rdečem premiku 7, 8 ali 10 v podrobnosti, je dejal Fan.
(Tako imenovani rdeči premik je pojav, sorazmeren hitrosti nebesnega predmeta, ki pospeši od Zemlje. Črte v njegovem spektru se premikajo proti daljšim, rdečim valovnim dolžinam. Astronomi zdaj verjamejo, da najbolj oddaljeni predmeti odhajajo z Zemlje z največjimi hitrostmi, tako da dlje kot je predmet, večji je ponovni premik.)
Izvirni vir: UA News Release
