Вчені виявили рекордні квазари-близнюки в ранньому Всесвіті

Астрономи ідентифікували найдавнішу пару квазарів, що сяють через 900 мільйонів років після Великого вибуху, розкриваючи уявлення про злиття галактик і еру реіонізації Всесвіту. Міжнародна група астрономів, включаючи членів Інституту фізики та математики Всесвіту Кавлі (Kavli IPMU, WPI), виявила найдавнішу відому пару квазарів за допомогою телескопа Subaru та телескопа Gemini North, розташованих на Маунакеа на Гаваях. Ці квазари, які активно живлять надмасивні чорні діри, випромінюють інтенсивне випромінювання. Це важливе відкриття дозволить зрозуміти ранню еволюцію Всесвіту.

Приблизно через 400 мільйонів-1 мільярд років після Великого вибуху щось, можливо, комбінація джерел, вивільнило достатню кількість випромінювання, щоб позбавити електрони більшості атомів водню, повністю змінивши природу Всесвіту. Квазари є одним із потенційних джерел випромінювання, яке спричинило цю «реіонізацію» Всесвіту. Коли речовина падає в надмасивну чорну діру в центрі галактики, речовина нагрівається і випускає випромінювання у вигляді явища, відомого як квазар.

Рідкість пар квазарів

Зіткнення та злиття двох галактик може подати речовину в надмасивні чорні діри, викликаючи активність квазарів. Тож у той час, коли інтенсивне випромінювання палило весь Всесвіт, можна було очікувати побачити багато квазарів-близнюків, оскільки активність квазарів спалахнула в обох галактиках, які брали участь у зіткненні. Але з приблизно 300 квазарів, відомих у цю епоху реіонізації, не було жодної пари.

Потім група астрономів на чолі з доцентом Університету Ехіме Йосікі Мацуока, включаючи дослідника проекту Kavli IPMU Масафусу Онуе та професора Джона Сільвермана, переглядала зображення, зроблені телескопом Subaru, і помітила слабку червону пляму. «Під час скринінгу зображень кандидатів у квазари я помітив два схожих і надзвичайно червоних джерела поруч одне з одним, — каже Мацуока. — Відкриття було випадковим».

Подальші спостереження за допомогою телескопа Subaru і телескопа Gemini North підтвердили, що червоні плями справді є подвійними квазарами, які існували лише через 900 мільйонів років після Великого вибуху. Це рекорд для найдавнішої пари квазарів, що зливаються, і єдина пара, знайдена під час реіонізації. Подальші спостереження також виявили газовий міст, що тягнеться між двома галактиками, що вказує на те, що галактики насправді зливаються. Це відкриття прояснить роль злиття галактик і активності чорних дір на цьому вирішальному етапі еволюції Всесвіту.