После Большого взрыва наступили Темные века, период, продолжавшийся сотни миллионов лет, когда во Вселенной практически не было света. Она закончилась в эпоху реионизации, когда нейтральные атомы водорода впервые стали заряженными и началось формирование первого поколения звезд. Вопрос, который озадачил астрономов, заключается в том, что заставило первые атомы водорода заряжаться. Группа исследователей наблюдала ранний квазар, испускавший огромное количество рентгеновского излучения, способствующего реионизации.
Вселенная возникла в результате Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад, начиная с горячей, плотной точки, которая была бесконечно маленькой. В первые несколько минут образовались легкие элементы, такие как водород и гелий, а несколько сотен миллионов лет спустя – возможно, уже 380 000 лет – космический микроволновый фон (CMB) ознаменовал конец Темных веков. Затем гравитация объединила материю, образовав первые звезды и галактики в эпоху реионизации. Эти ранние звезды ионизировали водород, сделав Вселенную прозрачной. На протяжении миллиардов лет галактики сливались и формировались структуры, а наша Солнечная система возникла около 4,6 миллиардов лет назад.
Переход между Темным веком и фазой реионизации стал предметом исследования группы астрономов из Йельского университета. Они обнаружили интенсивные периоды прояснения и затемнения квазара, находящегося на расстоянии около 12 миллиардов световых лет. Это наблюдение проливает свет на ускоренный рост некоторых объектов ранней Вселенной.
Квазар, обнаруженный командой, носит запоминающееся название J1429+5447. Он находится в созвездии Лиры и находится так далеко, что его свету требуется 12 миллиардов лет, чтобы достичь нас. Это означает, что мы видим его сейчас таким, каким он был всего через 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва. Его изучение дает нам реальное представление о ранней эволюции Вселенной. В ее центре находится сверхмассивная черная дыра, которая аккумулирует материю и при этом излучает интенсивное количество излучения во всем электромагнитном спектре. Команда объявила о своем открытии 14 января на заседании Американского астрономического общества.
Используя NuSTAR, рентгеновский космический телескоп для изучения квазара, они сравнили свои наблюдения с предыдущими исследованиями, проведенными 4 месяцами ранее с использованием рентгеновского телескопа «Чандра». К их удивлению, всего за 4 месяца рентгеновское излучение квазара удвоилось!
Мэг Урри, профессор физики и астрономии и соавтор, объяснила: «Уровень изменчивости рентгеновских лучей с точки зрения интенсивности и скорости является чрезвычайным. Это почти наверняка объясняется струей, направленной в сторону конуса, в котором частицы переносятся на расстояние до миллиона световых лет от центральной сверхмассивной черной дыры. Поскольку струя движется почти со скоростью света, эффекты специальной теории относительности Эйнштейна ускоряют и усиливают изменчивость».
Команда считает, что эти ранние квазары, такие как J1429+5447, предоставили энергию, которая положила конец Темным векам и предвещала период реионизации. Их исследование показало, насколько важную роль квазары сыграли в ранней эволюции Вселенной.
Источник: Этот квазар, возможно, помог пролить свет на Вселенную
