Kreditna slika: SDSS
Najudaljeniji poznati kvazari pokazuju da su se neke supermasivne crne rupe formirale kad je svemir bio samo 6 posto trenutne starosti, odnosno oko 700 milijuna godina nakon velikog praska.
Kako se crne rupe od nekoliko milijardi solarnih masa tako brzo formirale u vrlo ranom svemiru, jedna je misterija koju su astronomi postavili Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Otkrili su 13 najstarijih, najudaljenijih kvazana koji su još pronađeni.
"Nadamo se da ćemo barem udvostručiti taj broj u naredne tri godine", rekao je Xiaohui Fan iz Opservatorija za stjuarde sa Sveučilišta u Arizoni u Tucsonu.
Fan je vodio SDSS-ov tim koji je otkrio daleke kvazare, to su kompaktni, ali svjetlosni predmeti za koje se mislilo da ih pokreću supermasivne crne rupe. Najudaljeniji kvazar, u zviježđu glavna Ursa, udaljen je otprilike 13 milijardi svjetlosnih godina.
Najstariji kvazi postavljaju druga zamorna pitanja o ranom svemiru. Fan je o tome razgovarao danas (13. veljače) na godišnjem sastanku Američkog udruženja za napredak znanosti u Seattlu.
Dojenački svemir bio je vodik i helij.
"Ali vidimo dosta drugih elemenata oko tih ranih kvazara", rekao je Fan. "Vidimo dokaze o ugljiku, dušiku, željezu i drugim elementima, a nije jasno kako su ti elementi tamo došli. Postoji toliko željeza, proporcionalno populaciji tih ranih sustava, koliko ima u zrelim galaksijama u blizini. "
Astronomi procjenjuju trenutnu starost svemira na 13,7 milijardi godina. Kvazi u ranom svemiru izgledali su zreli poput obližnjih galaksija koje su poput Mliječnog puta nastale par milijardi godina nakon velikog praska.
Također, radio astronomi koji su surađivali sa istraživačima SDSS-a otkrili su ugljični monoksid, ključnu komponentu molekularnih oblaka, u blizini drevnih kvazara.
Svi ovi dokazi upućuju na to da su se prve zrele galaksije formirale upravo zajedno s drevnim supermasivim crnim rupama u vrlo ranom svemiru.
Iako kozmolozi nisu uspaničeni, oni trebaju precizirati teoriju kako bi pojasnili što se događa.
Fan i njegove kolege vjeruju da se najstariji kvazi mogu koristiti za ispitivanje kraja kozmičkog mračnog doba i početka kozmičke renesanse.
U takozvanom kozmičkom mračnom vijeku svemir je bio hladno, neprozirno mjesto bez zvijezda. Zatim je došla kritična faza u kojoj je svemir prošao kroz brzi prijelaz. Prve galaksije i kvazari nastali su u kozmičkoj renesansi zagrijavajući svemir pa je tako postao mjesto koje danas vidimo.
Fan i njegove kolege vjeruju da neki od njihovih najstarijih poznatih kvazara mogu obuhvaćati kritični prijelaz.
"Naša zapažanja sugeriraju da ono što možemo vidjeti tijekom ovog prijelaza atomski vodik postaje potpuno ioniziran. Ovaj proces ionizacije bio je jedan od važnih procesa koji se odvijao tokom prve milijarde godina. "
Trenutna zapažanja tek su počela otkrivati kada se i kako dogodio ovaj proces ionizacije. Podaci iz dalekih kvasara u kombinaciji s drugim dokazima, poput kozmičke mikrovalne pozadine, koja je reliktno zračenje iz velikog praska, počet će testirati teoriju o tome kako su se prve galaksije pojavile u svemiru, rekao je Fan.
Možda će trebati svemirski teleskop velikog otvora, NASA-in 6,5-metarski svemirski teleskop James Webb da bi se zaista istražilo što se dogodilo između kozmičkog mračnog doba i kozmičke renesanse, rekao je Fan.
Optički / infracrveni zemaljski teleskopi ne mogu detektirati predmete crveno pomaknute mnogo više od 6,5, primijetio je Fan. Vodena para u Zemljinoj atmosferi apsorbira duže valne duljine infracrvenog zračenja, pa će biti potreban svemirski teleskop, vjerojatno s otvorom većim od otvora NASA Spitzer teleskopa koji sada orbitira oko Zemlje, da bi proučavao predmete u crvenom pomaku 7, 8 ili 10 inča detalj, rekao je Fan.
(Takozvani crveni pomak fenomen je proporcionalan brzini nebeskog objekta koji se ubrzava od Zemlje. Linije u njegovom spektru pomiču se prema duljim, crvenim valnim duljinama. Astronomi sada vjeruju da se najdalje udaljeniji predmeti povlače sa Zemlje najvećim brzinama, pa što je objekt udaljeniji, to je veći pomak.)
Izvorni izvor: UA News Release
