Когда загорелись первые звезды Вселенной? Это весьма интересный вопрос. Учёные знают, что сразу же после Большого взрыва Вселенная содержала лишь только водород и гелий. Эти элементы были сконцентрированы в огромных газовых облаках. И очень долгое время условий для образования звёзд в космосе просто не было. Этот период эволюции Вселенной известен как «тёмные века». Он назван так потому, что не было звёзд, и поэтому не было света, освещающего молодой Космос…
Но вдруг, то тут, то там, начали появляться сначала проблески, а потом целые языки пламени межзвёздных костров. Это загорались первые звёзды! И эти светила начали создавать первые примитивные галактики. Некоторые из этих галактик содержали сверхмассивную чёрную дыру в центре. Эта гигантская чёрная дыра, возможно, образовалась в результате слияния миллионов черных дыр поменьше. А потом она начала питаться окружающим её газом. Который, разгоняясь до чудовищных скоростей на орбите вокруг безжалостного монстра, излучал огромное количество энергии.
Подобный объект, излучающий колоссально много света, и способный даже затмить свет остальной части галактики, учёные называют «квазар».
На краю Вселенной
Самый далёкий из обнаруженных на сегодняшний день квазаров родился всего через 690 миллионов лет после Большого взрыва. Этот объект (получивший название ULAS J134208.10+092838.61) имеет массу 800 миллионов солнечных масс. Он окружён большим количеством нейтрального газообразного водорода. И этот факт указывает на то, что квазар мы видим в периоде, известном как «эпоха реионизации». Именно в этот период зажглись первые звезды Вселенной.
Именно по этой причине открытие самого далёкого квазара, которое произошло в мае 2020 года, было столь важным и интересным для астрономов. Информация о нём была опубликована в престижном научном журнале Nature. Открытие сделала международная группа астрономов во главе с чилийским астрофизиком Эдуардо Баньядосом, который в настоящее время работает в обсерватории Карнеги (Калифорния, США).
Используя Магеллановы телескопы с диаметром зеркала 6,5 м, расположенные в обсерватории Лас-Кампанас (Чили), Эдуардо Баньядос и его команда обнаружили новый квазар. И он находится настолько далеко, что в момент его рождения после события Большого взрыва прошло всего каких-то жалких 650 миллионов лет.
Расстояние до этого объекта очень сильно зависит от используемой космологической модели. Если взять классический подход, то при красном смещении 7,54 этот квазар находится сейчас на расстоянии примерно 9 тысяч мегапарсек от нас. Или около 29,3 миллиардов световых лет. И это рекорд! Нетрудно посчитать, что этот объект сегодня удаляется от нас со скоростью, в 2 раза превышающей скорость света (колоссальные 600 тысяч километров в секунду!) из-за расширения Вселенной. Эта скорость не нарушает принципа относительности Эйнштейна: ведь движется само пространство в его ускоренном космическом расширении, а не материя.
Интересные факты
Благодаря детальному изучению обнаруженного квазара, были установлены некоторые его интересные свойства. С одной стороны, было отмечено, что в те времена в космосе уже имелась значительная часть диффузного газа, «освещённого» звёздами. Но все же большая часть газа была нейтральной. То есть учёные смогли уточнить дополнительно начало эпохи, в которую родились первые звезды во Вселенной.
С другой стороны, полученные данные позволили подсчитать, что масса сверхмассивной чёрной дыры, из которой образовался наш квазар, составляет около 800 миллионов солнечных масс. Это создаёт серьёзные проблемы для моделей эволюции галактик и черных дыр. Ведь многие современные модели не способны объяснить существование столь массивных черных дыр всего лишь через 690 миллионов лет после Большого взрыва.
Такое открытие поддерживает модели быстрорастущих сверхмассивных черных дыр.
Однако такие дыры не коррелируют со свойствами примитивных галактик, в которых они находятся. В общем пока вопросов больше, чем ответов.
Мы должны продолжать исследования. И искать как можно больше таких объектов, как самый далёкий на сегодняшний день обнаруженный квазар.
Мы должны непременно решить все загадки Вселенной…