Credit imagine: SDSS
Cele mai îndepărtate cvasare cunoscute arată că unele găuri negre supermasive s-au format atunci când universul era doar 6 la sută din vârsta sa actuală, sau la aproximativ 700 de milioane de ani după big bang.
Cât de multe găuri negre de câteva miliarde de mase solare s-au format atât de rapid în universul foarte timpuriu, este un mister ridicat de astronomi cu Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Au descoperit 13 dintre cele mai vechi, cele mai îndepărtate cvasari găsite încă.
„Sperăm să dublăm cel puțin acest număr în următorii trei ani”, a spus Xiaohui Fan al Observatorului Steward al Universității din Arizona din Tucson.
Fan a condus echipa SDSS care a descoperit quasarele îndepărtate, care sunt obiecte compacte, dar luminoase, gândite a fi alimentate de găuri negre supermasive. Cel mai îndepărtat quasar, în constelația Ursa Major, se află la aproximativ 13 miliarde de ani lumină.
Cele mai vechi cvasari ridică alte întrebări tentante despre universul timpuriu. Fan a vorbit despre asta astăzi (13 februarie) la întâlnirea anuală a Asociației Americane pentru Progresul Științei din Seattle.
Universul infantil era hidrogen și heliu.
"Dar vedem o mulțime de alte elemente în jurul acelor quasari", a spus Fan. „Vedem dovezi de carbon, azot, fier și alte elemente și nu este clar cum au ajuns aceste elemente. Există atât fier, proporțional cu populația acelor sisteme timpurii, cât există în galaxii mature din apropiere. ”
Astronomii estimează vârsta actuală a universului la 13,7 miliarde de ani. Quasarii din universul timpuriu arătau la fel de maturi ca galaxiile din apropiere, care, ca și Calea Lactee, s-au format la câteva miliarde de ani după big bang.
De asemenea, astronomii radio care colaborează cu cercetătorii SDSS au detectat monoxidul de carbon, o componentă cheie a norilor moleculari, în apropierea cvasarelor antice.
Toate aceste dovezi sugerează că primele galaxii mature s-au format chiar împreună cu găurile negre supermassive din universul foarte timpuriu.
Deși cosmologii nu sunt panicați, ei trebuie să perfecționeze teoria pentru a clarifica ce se întâmplă.
Fan și colegii săi consideră că cele mai vechi quasare pot fi folosite pentru a sonda sfârșitul Evului Mediu Cosmic și începutul Renașterii Cosmice.
În așa-numitele Evul Cosmic întunecat, universul era un loc rece, opac, fără stele. Apoi a venit o fază critică în care universul a trecut printr-o tranziție rapidă. Primele galaxii și quasari s-au format în Renașterea cosmică, încălzind universul, astfel încât a devenit locul pe care îl vedem astăzi.
Fan și colegii săi sunt de părere că unele dintre cele mai vechi cvasiuri cunoscute ale acestora ar putea dura tranziția critică.
„Observațiile noastre sugerează că ceea ce am putea vedea în această tranziție este ca hidrogenul atomic să devină complet ionizat. Acest proces de ionizare a fost unul dintre procesele importante care s-au desfășurat pe parcursul primului miliard de ani. ”
Observațiile actuale abia au început să dezvăluie când și cum s-a produs acest proces de ionizare. Datele provenite din cvasarele îndepărtate, combinate cu alte dovezi, cum ar fi din fundalul microundelor cosmice, care este radiație relictă de la big bang, vor începe să testeze teoria modului în care au apărut primele galaxii în univers, a spus Fan.
Este posibil să fie nevoie de telescopul spațial cu deschidere mare, James Webb Space Telescope de 6,5 metri de la NASA, pentru a explora cu adevărat ce s-a întâmplat între Evul Întunecat Cosmic și Renașterea Cosmică, a spus Fan.
Telescoapele bazate pe sol optice / infraroșii nu pot detecta obiecte reduse mult peste 6.5, a notat Fan. Vaporii de apă din atmosfera Pământului absoarbe lungimi de undă mai lungi în infraroșu, astfel încât va fi nevoie de un telescop bazat pe spațiu, probabil cu o deschidere mai mare decât cea a Telescopului Spitzer NASA care orbitează acum pe Pământ, pentru a studia obiectele la redshift 7, 8 sau 10 in detaliu, a spus Fan.
(Așa-numitul redshift este un fenomen proporțional cu viteza unui obiect ceresc care se deplasează departe de Pământ. Liniile din spectrul său se deplasează spre lungimi de undă mai lungi, de culoare roșie. Astronomii cred acum că obiectele cele mai îndepărtate se retrag de pe Pământ la cele mai mari viteze, deci cu cât este mai îndepărtat un obiect, cu atât este mai mare redescoperirea lui.)
Sursa originală: Comunicat de presă UA
