Кредит за изображение: SDSS
Най-далечните известни квазари показват, че някои свръхмасивни черни дупки са се образували, когато Вселената е била само 6 процента от сегашната си епоха, или около 700 милиона години след големия взрив.
Как черните дупки от няколко милиарда слънчеви маси се формират толкова бързо в най-ранната Вселена, е една мистерия, повдигната от астрономите с Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Те са открили 13 от най-старите, най-далечни квазари досега намерени.
„Надяваме се поне два пъти да се удвои това число през следващите три години“, каза Xiaohui Fan от Университета на Аризона със Стюард обсерваторията в Тусон.
Фен поведе екипа на SDSS, който откри далечните квазари, които са компактни, но светещи предмети, за които се смята, че се захранват от супермасивни черни дупки. Най-далечният квазар в съзвездието Урса Майор е на около 13 милиарда светлинни години.
Най-древните квазари повдигат други мъчителни въпроси за ранната Вселена. Фен говори за това днес (13 февруари) на годишната среща на Американската асоциация за напредък на науката в Сиатъл.
Детската вселена беше водород и хелий.
"Но ние виждаме много други елементи около тези ранни квазари", каза Фан. „Ние виждаме доказателства за въглерод, азот, желязо и други елементи и не е ясно как тези елементи са стигнали до там. Има толкова желязо, пропорционално на популацията на тези ранни системи, колкото има в зрели галактики наблизо. "
Астрономите оценяват настоящата възраст на Вселената на 13,7 милиарда години. Квазарите в ранната Вселена изглеждаха толкова зрели, колкото и близките галактики, които подобно на Млечния път са се образували няколко милиарда години след големия взрив.
Също така радиоастрономите, които си сътрудничат с изследователи на SDSS, откриха въглероден оксид, ключов компонент на молекулните облаци, в близост до древните квазари.
Всички тези доказателства предполагат, че първите зрели галактики са се образували точно заедно с древните свръхмасивни черни дупки в най-ранната Вселена.
Въпреки че космолозите не са изпаднали в паника, те трябва да усъвършенстват теорията, за да изяснят какво се случва.
Фен и неговите колеги смятат, че най-старите квазари могат да бъдат използвани за изследване на края на Космическите тъмни векове и началото на Космическия Ренесанс.
В така наречените космически тъмни векове Вселената беше студено, непрозрачно място без звезди. След това дойде критична фаза, в която Вселената премина през бърз преход. Първите галактики и квазари, образувани в Космическия Ренесанс, загряваха Вселената, така че стана мястото, което виждаме днес.
Фен и неговите колеги смятат, че някои от най-старите им известни квазари могат да обхванат критичния преход.
„Нашите наблюдения предполагат, че това, което може да видим по време на този преход, е атомният водород да стане напълно йонизиран. Този процес на йонизация беше един от важните процеси, протичащи през първия милиард години. “
Настоящите наблюдения току-що започнаха да разкриват кога и как е възникнал този процес на йонизация. Данните от далечни квазари, комбинирани с други доказателства, например от космическия микровълнов фон, който е реликтово излъчване от големия взрив, ще започнат да тестват теорията за това как са се появили първите галактики във Вселената, каза Фан.
Може да отнеме космическия телескоп с голяма бленда, 6,5-метровият космически телескоп Джеймс Уеб, за да проучи наистина какво се е случило между космическите тъмни векове и Космическия ренесанс, каза Фен.
Оптичните / инфрачервените наземни телескопи не могат да открият обекти, които са с червено изместване, далеч над 6,5, отбеляза Фен. Водната пара в земната атмосфера абсорбира по-големи инфрачервени дължини на вълната, така че ще е необходим космически телескоп, вероятно с отвор, по-голям от този на телескопа НАСА Шпицер, който сега обикаля около Земята, за да проучи обекти на червено изместване 7, 8 или 10 в подробности, каза Фен.
(Така нареченото червено изместване е явление, пропорционално на скоростта на небесния обект, който се ускорява от Земята. Линиите в неговия спектър се изместват към по-дълги, червени дължини на вълната. Астрономите сега вярват, че най-отдалечените обекти се отклоняват от Земята с най-големи скорости, така че колкото по-далеч е даден обект, толкова по-голям е неговият преместване.)
Оригинален източник: UA News Release
