Obrazový kredit: SDSS
Najvzdialenejšie známe kvasary ukazujú, že niektoré superhmotné čierne diery sa vytvorili, keď bol vesmír iba 6 percent jeho súčasného veku, alebo asi 700 miliónov rokov po veľkom tresku.
Ako čierne diery niekoľkých miliárd solárnych hmôt tvorili tak rýchlo vo veľmi ranom vesmíre, je jedno tajomstvo, ktoré astronómovia vyvolali pomocou Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Objavili 13 najstarších, najvzdialenejších doteraz nájdených kvasarov.
"Dúfame, že v najbližších troch rokoch sa toto číslo aspoň zdvojnásobí," uviedla Xiaohui Fan z observatória Stewardovskej univerzity v Arizone v Tucsonu.
Fan viedol tím SDSS, ktorý objavil vzdialené kvasary, čo sú kompaktné, ale svetelné objekty, o ktorých sa predpokladá, že sú poháňané veľkými čiernymi dierami. Najvzdialenejší kvasar v súhvezdí Ursa Major je vzdialený približne 13 miliárd svetelných rokov.
Najstaršie kvasáre vyvolávajú ďalšie dráždivé otázky o ranom vesmíre. Fan o tom hovoril dnes (13. februára) na výročnom stretnutí Americkej asociácie pre rozvoj vedy v Seattli.
Kojenecký vesmír bol vodík a hélium.
"Ale okolo tých skorých kvázarov vidíme veľa ďalších prvkov," povedal Fan. „Vidíme dôkazy o uhlíku, dusíku, železe a ďalších prvkoch a nie je jasné, ako sa k nim tieto prvky dostali. Existuje toľko železa, ktoré je úmerné populácii týchto skorých systémov, ako je to v blízkosti zrelých galaxií.
Astronómovia odhadujú súčasný vek vesmíru na 13,7 miliárd rokov. Kvasary v ranom vesmíre vyzerali rovnako zrelé ako okolité galaxie, ktoré, podobne ako Mliečna dráha, tvorili pár miliárd rokov po veľkom tresku.
Rádio astronómovia spolupracujúci s vedcami SDSS tiež objavili kysličník uhoľnatý, kľúčovú súčasť molekulárnych mračien, blízko starovekých kvázarov.
Všetky tieto dôkazy naznačujú, že prvé zrelé galaxie sa vytvorili spolu so starými supermasívnymi čiernymi dierami vo veľmi skorom vesmíre.
Aj keď kozmológovia nie sú panikárení, musia objasniť teóriu, aby objasnili, čo sa deje.
Fan a jeho kolegovia veria, že najstaršie kvasáre môžu byť použité na testovanie konca Kozmického temna a začiatku Kozmickej renesancie.
V tzv. Kozmickom temnom veku bol vesmír chladným nepriehľadným miestom bez hviezd. Potom prišla kritická fáza, keď vesmír prešiel rýchlym prechodom. Prvé galaxie a kvazary sa vytvorili v kozmickej renesancii a zahrievali vesmír, takže sa stalo miestom, ktoré dnes vidíme.
Fan a jeho kolegovia veria, že niektorí z ich najstarších známych kvasarov môžu preklenúť kritický prechod.
„Naše pozorovania naznačujú, že počas tohto prechodu môžeme vidieť, že atómový vodík sa úplne ionizuje. Tento proces ionizácie bol jedným z dôležitých procesov prebiehajúcich počas prvých miliárd rokov. “
Súčasné pozorovania práve začali odhaľovať, kedy a ako k tomuto ionizačnému procesu došlo. Dáta zo vzdialených kvasarov kombinované s inými dôkazmi, napríklad z kozmického mikrovlnného pozadia, ktoré je reliktným žiarením z veľkého tresku, začnú testovať teóriu o tom, ako sa vo vesmíre objavili prvé galaxie.
Môže to vyžadovať vesmírny teleskop s veľkým otvorom, vesmírny teleskop James Webb s dĺžkou 6,5 metra, aby skutočne preskúmal, čo sa stalo medzi kozmickým temnom a kozmickou renesanciou, povedal Fan.
Optické / infračervené pozemné teleskopy nedokážu odhaliť objekty, ktoré sa posunuli červeno oveľa ďalej ako 6,5, poznamenal Fan. Vodná para v zemskej atmosfére pohlcuje dlhšie infračervené vlnové dĺžky, takže bude potrebovať vesmírny ďalekohľad, pravdepodobne s otvorom väčším ako otvor Spitzerovho ďalekohľadu NASA, ktorý teraz obieha okolo Zeme, aby študoval objekty pri červenom posunu 7, 8 alebo 10 v detail, povedal Fan.
(Takzvaný červený posun je jav úmerný rýchlosti rýchlosti nebeského objektu, ktorý sa zrýchľuje od Zeme. Čiary v jeho spektre sa posúvajú smerom k dlhším, červeným vlnovým dĺžkam. Astronómovia sa teraz domnievajú, že najvzdialenejšie objekty ustupujú zo Zeme pri najvyšších rýchlostiach, takže čím ďalej je objekt, tým väčší je jeho redishift.)
Pôvodný zdroj: UA News Release
