Para łączących się kwazarów odkrywa tajemnice początków wszechświata

Zespół astronomów odkrył jak dotąd najdalsze centra łączących się galaktyk, widziane z czasów, gdy Wszechświat miał mniej niż miliard lat. Para aktywnych centrów galaktycznych, zwana kwazarami, to jedyna potwierdzona para zaobserwowana podczas kosmicznego świtu.

Dwie niezwykle czerwone galaktyki zostały zaobserwowane przez zespół używający kamery Hyper Suprime-Cam na Teleskopie Subaru przy przesunięciu ku czerwieni z = 6,05 (co sugeruje, że były widziane takimi, jakie były ponad 12 miliardów lat temu). Dla przeciętnego widza obiekty te nie wyglądają specjalnie: kilka słabych czerwonych plamek na olśniewającym obrazie z bliższymi galaktykami i gwiazdami. Jednak dalsze obrazowanie spektroskopowe obiektów pomogło naukowcom ustalić, że źródłem światła była para kwazarów. To były badania zespołu opublikowany W Astrophysical Journal Letters i A papier kolego Została przyjęta do publikacji w czasopismach AAS.

„Obecnie znanych jest kilkaset kwazarów we wczesnym wszechświecie, ale żadnego nie znaleziono w parze” – powiedział Gizmodo w e-mailu Yoshiki Matsuoka, astronom z japońskiego uniwersytetu Ehime i główny autor badania. „Jest to sprzeczne z naiwnymi oczekiwaniami standardowej teorii kosmologii, która sugeruje, że Wszechświat ewoluował w wyniku powtarzających się połączeń galaktyk, co w naturalny sposób doprowadziłoby do powstania wielu par łączących się kwazarów obserwowanych w całym wszechświecie”.

„Nasze odkrycie dostarcza pierwszego dowodu na to, że taka para faktycznie istniała u zarania kosmosu” – dodał Matsuoka. „To potwierdza pogląd, że wszechświat ewoluował poprzez fuzje”.

the Kosmiczny świt Jest to okres na początku wszechświata, w którym powstały pierwsze źródła światła. Okres ten trwał od około 50 milionów lat po Wielkim Wybuchu do momentu, gdy Wszechświat miał miliard lat (obecnie ma około 13,77 miliarda lat). Od dawna spodziewano się zobaczenia kwazarów we wczesnym Wszechświecie, dlatego mile widziana jest ich bezpośrednia obserwacja.

W sercu tych kwazarów znajdują się czarne dziury, obszary czasoprzestrzeni z polami grawitacyjnymi tak intensywnymi, że nawet światło nie może uciec. Oznacza to, że czarne dziury są miejscem, w którym wszystkie narzędzia poznania astrofizycznego przestają mieć energię, ustępując miejsca astrofizycznym teoriom i symulacjom. Masa każdej czarnej dziury w każdym kwazarze jest około 100 milionów razy większa od masy naszego Słońca. Ponieważ masy dziur są prawie identyczne, Matsuoka powiedział, że zespół nazywa je bliźniakami.

„Chociaż jest to tylko pierwszy i jedyny przypadek, obecne wyniki wskazują, że czarne dziury i masywne galaktyki rzeczywiście wyewoluowały w wyniku łączenia się ze sobą” – powiedział Matsuoka. „To wspiera nasz standardowy model ewolucji Wszechświata pod wpływem silnej grawitacji działającej na każdą cząstkę materii”.

Nowe oczy na niebie – takie jak długo oczekiwane Obserwatorium Very Rubin w Chile – odkryją w czasie rzeczywistym więcej południowego nieba, pomagając astronomom klasyfikować obiekty bliskie i dalekie. Najnowszy zespół proponuje także obserwacje pary kwazarów za pomocą Kosmicznego Teleskopu Webba, aby wyjaśnić naturę gazu przepływającego przez jądra galaktyk i sposób, w jaki jego gaz może utorować drogę gwiazdom.