Kép jóváírása: SDSS
A legtávolabbi ismert kvazárok azt mutatják, hogy néhány szupermasszív fekete lyuk akkor alakult ki, amikor az univerzum a jelenlegi életkornak csupán 6 százaléka volt, vagyis körülbelül 700 millió évvel a nagy robbantás után.
Az, hogy a csillagászok a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) segítségével felvetették egy olyan rejtélyt, hogy több milliárd napelemes tömegű lyuk olyan gyorsan alakul ki a korai világegyetemben. Felfedezték a 13 legrégebbi, legtávolabbi, még nem talált kvazárt.
"Reméljük, hogy a következő három évben legalább megkétszerezzük ezt a számot" - mondta Xiaohui Fan az arizonai egyetem Tucson-i Steward Obszervatóriumában.
Fan vezette az SDSS csapatát, amely felfedezte a távoli kvazárokat, amelyek kompakt, de világító tárgyak, amelyekről azt gondolják, hogy szupermasszív fekete lyukak táplálják. A legtávolabbi kvazár, az Ursa Major csillagképben, hozzávetőleg 13 milliárd fényévre fekszik.
A legrégibb kvazárok más kínzó kérdéseket vetnek fel a korai világegyetemmel kapcsolatban. Fan ma (február 13-án) beszélt erről a Tudományos Fejlesztés Amerikai Szövetségének éves ülésén Seattle-ben.
A csecsemő világegyetem hidrogén és hélium volt.
"De sok más elemet látunk a korai kvazárok körül" - mondta Fan. „Látunk bizonyítékokat a szénre, a nitrogénre, a vasra és más elemekre, és nem világos, hogy ezek az elemek hogyan juttak el oda. Annyi vas van, arányos a korai rendszerek lakosságával, mint a közelben lévő érett galaxisokban. "
A csillagászok a világegyetem jelenlegi életkorát 13,7 milliárd évre becsülik. A korai világegyetem kvazárai érettnek tűntek, mint a közeli galaxisok, amelyek, hasonlóan a Tejúthoz, néhány milliárd évvel a nagy robbantás után alakultak ki.
Az SDSS kutatókkal együttműködő rádiócsillagászok az ókori kvazárok közelében szén-monoxidot, a molekuláris felhők kulcsfontosságú alkotórészét is felfedezték.
Mindez a bizonyíték arra utal, hogy az első érett galaxisok közvetlenül a korai világegyetemben az ősi szupermasszív fekete lyukakkal együtt alakultak ki.
Bár a kozmológusok nem pánikba kerülnek, finomítaniuk kell az elméletet annak tisztázása érdekében, hogy mi folyik.
Fan és kollégái szerint a legrégebbi kvazárok felhasználhatók a kozmikus sötét korok végének és a kozmikus reneszánsz kezdetének próbálására.
Az úgynevezett kozmikus sötét korokban az univerzum hideg, átlátszatlan hely volt csillagok nélkül. Aztán egy kritikus szakasz következett, ahol az univerzum gyors átmenetet hajtott végre. Az első galaxisok és kvazárok alakultak ki a kozmikus reneszánszban, melegítve az univerzumot, és így lett a hely, amelyet ma látunk.
Fan és kollégái úgy vélik, hogy a legrégebbi ismert kvazárjuk közül néhány átfedheti a kritikus átmenetet.
„Megfigyeléseink azt sugallják, hogy az átmenet során az atomos hidrogén teljesen ionizálódhat. Ez az ionizációs folyamat volt az egyik legfontosabb folyamat, amely az első egymilliárd év alatt zajlott. ”
A jelenlegi megfigyelések csak most kezdték felfedni, hogy mikor és hogyan történt ez az ionizációs folyamat. A távoli kvazárokról származó adatok, más bizonyítékokkal kombinálva, például a kozmikus mikrohullámú háttérből, amely visszatükröződik a nagy robbantól, elkezdi próbálni az első galaxisok megjelenésének az univerzumban való elméletét - mondta Fan.
A nagy nyílású űrtávcső, a NASA 6,5 méteres James Webb űrteleszkópja igénybe veheti a kozmikus sötét korok és a kozmikus reneszánsz közötti események valódi felfedezését.
Az optikai / infravörös földi távcsövek nem képesek észlelni a 6,5-nél jóval vöröselt eltolt tárgyakat. A Föld légkörében lévõ vízgőzök hosszabb infravörös hullámhosszokat vesznek fel, tehát az űrbázisú távcsövnek - valószínûleg nagyobb nyílással -, mint a most a Föld körül keringõ NASA Spitzer-távcsövének, egy objektum tanulmányozása a 7., 8. vagy 10. vöröseltolódással részlet - mondta Fan.
(Az úgynevezett vöröseltolódás egy olyan jelenség, amely arányos a Földtől távol eső égi tárgy sebességével. A spektrum vonalai hosszabb, vörös hullámhossz felé tolódnak. A csillagászok most úgy gondolják, hogy a legtávolabbi tárgyak a Földtől a legnagyobb sebességgel mennek vissza, tehát minél távolabb van egy objektum, annál nagyobb az redishift.)
Eredeti forrás: UA sajtóközlemény
