O echipa de astronomi a descoperit 83 de quasari alimentati de gauri negre supermasive atunci cand universul era mai putin de o zecime din ceea ce este astazi. Aceasta descoperire mareste numarul de gauri negre cunoscute pana acum si dezvaluie, pentru prima data, cat de comune erau gaurile negre la inceputul istoriei cosmosului. Studiul detaliaza, de asemenea, efectele gaurilor negre asupra starii fizice a gazelor din univers in primul miliard de ani.
Gaurile negre supermasive sunt in centrul galaxiilor. Desi predomina in universul actual, nu se stie sigur cand s-au format sau cati. Dintre acestea, gaurile indepartate sunt identificate ca quasari, care stralucesc atunci cand acumuleaza gaz. Studiile anterioare au examinat doar cei mai stralucitori quasari – putini la numar – si, prin urmare, cele mai masive gauri negre. Noua descoperire arata o populatie de gauri negre cu mase tipice gaurilor negre comune care pot fi vazute in universul actual si care ajuta la explicarea originilor sale.
Din Hawaii
Pentru a selecta quasarii candidati la studiu, o echipa de cercetare condusa de Yoshiki Matsuoka de la Universitatea Ehime (Japonia) a folosit date de la un instrument inovator, Hyper Suprime-Cam (HSC). Montata pe Telescopul Subaru de la Observatorul National Astronomic al Japoniei in varful Mauna Kea, Hawaii, camera HSC este deosebit de puternica deoarece are un camp vizual de 1,77 grade patrate (de sapte ori suprafata Lunii). deplin). Echipa HSC a dezvoltat o analiza a cerului cu date din trei sute de nopti obtinute de telescop pe parcursul a cinci ani. Echipa a selectat quasarii candidati din acele date, iar analiza lor a dus la descoperirea acestor gauri negre supermasive.
UB, din Insulele Canare
In plus, astronomii au lucrat la o campanie de observare pentru a obtine variante ale acestor candidati folosind Telescopul Subaru, Telescopul Grand Canary (GTC) si Telescopul Gemini. Kazushi Iwasawa, expert de la Institutul de Stiinte Cosmosului UB (ICCUB), a fost principalul cercetator al observatiilor facute cu GTC din Tenerife in aceasta a doua faza, in care descopera aproximativ o treime din noi quasari.
De aproape Big Bang
In zona studiata, studiul a aratat 83 de quasari care nu erau cunoscuti inainte si saptesprezece care erau deja cunoscuti. Cercetatorii au descoperit ca in fiecare cub de miliarde de ani lumina in lateral, exista aproximativ o gaura neagra supermasiva. Ei au descoperit, de asemenea, ca quasarii se afla la aproximativ 13 miliarde de ani lumina de Pamant, ceea ce inseamna ca ii vedem asa cum erau atunci. Timpul care a trecut de la Big Bang pana la aceasta epoca cosmica este de numai 5% din prezentul cosmic (13,8 miliarde de ani) si este de remarcat faptul ca aceste obiecte dense s-au putut forma foarte repede dupa Big Bang. . Cel mai indepartat quasar descoperit in aceasta lucrare se afla la 13,05 miliarde de ani lumina distanta, o distanta similara cu cea a celei de-a doua cea mai indepartata gauri negre supermasive descoperite vreodata.
Indoieli cu privire la reionizarea hidrogenului
Pe de alta parte, rezultatele cercetarii implica o regandire a ipotezelor despre reionizarea hidrogenului in cosmos. S-a acceptat ca hidrogenul era neutru in univers, dar s-a reionizat – impartit in protoni si electroni – in perioada in care a aparut prima generatie de stele negre, galaxii si gauri si in timpul primelor sute de milioane de ani dupa Big Bang. . Aceasta este o piatra de hotar in istoria cosmologiei, dar nu se stie inca ce a furnizat cantitatea mare de energie necesara pentru a genera reionizarea. O ipoteza indica faptul ca au existat mult mai multi quasari la inceputul Universului decat au fost detectati si ca radiatia lor integrata a reionizat Universul. Cu toate acestea, densitatea masurata de echipamentele HSC indica faptul ca nu este cazul; numarul de quasari observati este mult mai mic decat este necesar pentru a explica reionizarea. Prin urmare, acest fenomen ar fi aparut dintr-o alta sursa de energie, probabil din mai multe galaxii care s-au format in cosmos.
In cautarea primei gauri negre supermasive
Cu rezultatele obtinute pana acum, echipa planuieste sa caute gauri negre supermasive mai indepartate si sa poata dezvalui perioada in care a aparut prima gaura neagra supermasiva din univers. Echipa de cercetare, condusa de Yoshiki Matsuoka, este formata din 48 de astronomi din intreaga lume. Nobunari Kashikawa (Universitatea din Tokyo), Michael Strauss (Universitatea Princeton), Masafusa Onoue (Institutul Max Planck pentru Astronomie), Kazushi Iwasawa (ICCUB) si Tomotsugu Goto trebuie mentionate pentru rolul lor important in fazele individuale ale proiectului. Universitate Nationala).
