«Евклид» открыл древнейшие из известных квазаров и установил новые границы ранней Вселенной

Космический телескоп «Евклид» Европейского космического агентства обнаружил «31 новый, доселе неизвестный квазар» в ранней Вселенной, включая два объекта, которые установили новый рекорд как древнейшие наблюдаемые квазары в истории космических исследований. Результаты, опубликованные 6 июля в журнале «Astronomy & Astrophysics», более чем «удваивают» количество известных квазаров, существовавших в течение первых «770 миллионов лет» жизни Вселенной, и углубляют давнюю загадку того, как сверхмассивные черные дыры смогли вырасти до колоссальных размеров так скоро после Большого взрыва.

Два рекордных квазара из «детства» Вселенной

Два рекордных квазара, обозначенные как «EUCL J172902.75+641018.1» и «EUCL J125308.55+705432.3», имеют «красное смещение 7,77 и 7,69» соответственно. Тем самым они побили предыдущий рекорд, установленный в 2021 году квазаром с красным смещением «7,64». Оба объекта находятся на расстоянии «более 13 миллиардов световых лет» и сформировались, когда возраст Вселенной составлял около «670 миллионов лет» – всего около «5% от ее нынешнего возраста».

«Эти ранние квазары принадлежат к младенчеству Вселенной», — говорит «Даминг Ян» из Лейденского университета, ведущий автор публикации об открытии. «Находя и изучая их, мы можем лучше понять, как эти колоссальные системы формировались и так стремительно росли — это одна из величайших загадок астрофизики.»

«Перепись» космического рассвета

Открытие добавляет «12 новых квазаров» с красным смещением «7 и выше», что соответствует периоду первых «770 миллионов лет» существования Вселенной. Чтобы обнаружить первые приблизительно «10» подобных квазаров, астрономам потребовалось более «десяти лет»; «Евклид» достиг того же результата «всего за один год наблюдений».

«Команда 'Евклида' впервые провела настоящую 'перепись' квазаров на заре Вселенной», — заявляет «Антонио Ла Марка», научный сотрудник ЕКА. «Это большой шаг к пониманию этих удивительных объектов на более фундаментальном уровне.»

Квазары, открытые «Евклидом», принадлежат к эпохе «реионизации» — переходному периоду, в котором космос переходит из состояния «холодной тьмы» в состояние, наполненное «светом». Именно эта фаза закладывает основы для формирования всех космических структур, которые мы наблюдаем сегодня.

Последующие наблюдения с помощью телескопа «Субару» и других наземных обсерваторий показывают, что один из самых далеких квазаров находится внутри «пыльной галактики со звездообразованием». Это дает ключевые сведения о среде, окружающей ранние сверхмассивные черные дыры, и о связи между их ростом и бурным формированием звезд.

Непревзойденные возможности «Евклида»

«Евклид», запущенный в «июле 2023 года», сочетает «широкий обзор неба» с «глубоким инфракрасным наблюдением из космоса». Эта комбинация позволяет обнаруживать «очень слабые и чрезвычайно далекие объекты» значительно эффективнее, чем при наземных обзорах.

Все 31 квазар были идентифицированы в рамках широкого обзора «Евклида», который в конечном итоге охватит «более трети неба». Таким образом, телескоп становится ключевым инструментом для систематического картографирования самых ранних ярких источников света в космосе.

«Возможности 'Евклида' не имеют аналогов», — заявляет научный руководитель проекта в ЕКА «Валерия Петторино». «Телескоп объединяет большую площадь обзора, глубину, чёткое изображение и уникальное инфракрасное зрение в космосе таким образом, что мы можем выделять редкие, чрезвычайно далёкие объекты значительно эффективнее, чем прежде.»

Загадка сверхмассивных черных дыр остается открытой

Несмотря на впечатляющий прогресс в обнаружении ранних квазаров, основной научный вопрос остается открытым: как сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центре этих объектов, смогли достичь «миллиардов солнечных масс» в течение нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Новые данные «Евклида» не дают окончательного ответа, но предоставляют достаточно богатую «статистическую базу» для тестирования различных теорий — от формирования «массивных первичных черных дыр» до сценариев «экстремально быстрого роста» через аккрецию и слияния. Астрономы ожидают, что с расширением обзора «Евклида» число известных ранних квазаров продолжит расти, что позволит составить еще более полную картину космического рассвета.