Astronomowie zidentyfikowali najwcześniejszą parę kwazarów, świecących 900 milionów lat poWielki Wybuchujawniając wgląd w łączenie się galaktyk i erę rejonizacji Wszechświata.
Międzynarodowy zespół astronomów, w tym członkowie Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), odkrył najwcześniejszą znaną parę kwazarów za pomocą Teleskopu Subaru i Teleskopu Gemini North, oba znajdujące się na Maunakea na Hawajach 'I. Te kwazary, zasilane aktywnie zasilaniem supermasywnych czarnych dziur, emitują intensywne promieniowanie. To znaczące odkrycie zapewni wgląd w wczesną ewolucję Wszechświata.
Około 400 milionów do 1 miliarda lat po Wielkim Wybuchu coś – prawdopodobnie kombinacja źródeł – wyzwoliło promieniowanie wystarczające do oderwania elektronów od większości atomów wodoru, całkowicie zmieniając naturę Wszechświata. Kwazary są jednym z potencjalnych źródeł promieniowania, które spowodowało „rejonizację” Wszechświata. Kiedy materia wpada w supermasyw czarna dziura w centrum galaktyki materia nagrzewa się i uwalnia promieniowanie w zjawisku znanym jako a kwazar.
Rzadkość par kwazarów
Zderzenie i połączenie dwóch galaktyk może dostarczyć materię supermasywnym czarnym dziurom, wywołując aktywność kwazara. Zatem w czasie, gdy cały Wszechświat spalał intensywne promieniowanie, można było spodziewać się wielu bliźniaczych kwazarów, gdy w obu galaktykach uczestniczących w zderzeniu wzmogła się aktywność kwazarów. Ale z około 300 kwazarów znanych w epoce rejonizacji było zero par.
Następnie zespół astronomów, kierowany przez profesora nadzwyczajnego Uniwersytetu Ehime Yoshiki Matsuokę, w skład którego wchodzili badacz projektu Kavli IPMU Masafusa Onoue i profesor John Silverman, przeglądał zdjęcia wykonane przez Teleskop Subaru i zauważył słabą plamę czerwieni. „Podczas przeglądania zdjęć kandydatów na kwazary zauważyłem dwa podobne i niezwykle czerwone źródła obok siebie” – mówi Matsuoka. „Odkrycie było całkowicie przypadkowe”.
Dalsze obserwacje za pomocą Teleskopu Subaru i Teleskopu Gemini North potwierdziły, że czerwone plamy to rzeczywiście bliźniacze kwazary, które istniały zaledwie 900 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Jest to zapis dotyczący najwcześniejszej pary łączących się kwazarów i jedynej pary znalezionej podczas rejonizacji. Dalsze obserwacje ujawniły również mostek gazowy rozciągający się pomiędzy obiema galaktykami, co wskazuje, że galaktyki w rzeczywistości się łączą. To odkrycie wyjaśni rolę łączenia się galaktyk i aktywności czarnych dziur na tym kluczowym etapie ewolucji Wszechświata.
Odniesienie: „Odkrycie łączenia bliźniaczych kwazarów przy z = 6,05” autorstwa Yoshiki Matsuoka, Takuma Izumi, Masafusa Onoue, Michael A. Strauss, Kazushi Iwasawa, Nobunari Kashikawa, Masayuki Akiyama, Kentaro Aoki, Junya Arita, Masatoshi Imanishi, Rikako Ishimoto, Toshihiro Kawaguchi, Kotaro Kohno, Chien-Hsiu Lee, Tohru Nagao, John D. Silverman i Yoshiki Toba, 5 kwietnia 2024 r., The Listy do dzienników astrofizycznych.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad35c7
