"Евклід" відкрив найдавніші відомі квазари і встановив нові межі раннього Всесвіту

Космічний телескоп "Евклід" Європейського космічного агентства виявив "31 новий, досі невідомий квазар" у ранньому Всесвіті, включаючи два об'єкти, які встановили новий рекорд як найдавніші спостережувані квазари в історії космічних досліджень. Результати, опубліковані 6 липня у журналі "Astronomy & Astrophysics", більш ніж "подвоюють" кількість відомих квазарів, що існували протягом перших "770 мільйонів років" життя Всесвіту, і поглиблюють багаторічну загадку того, як надмасивні чорні діри змогли вирости до колосальних розмірів так скоро після Великого вибуху.

Два рекордні квазари з "дитинства" Всесвіту

Два рекордні квазари, позначені як "EUCL J172902.75+641018.1" та "EUCL J125308.55+705432.3", мають "червоне зміщення 7,77 та 7,69" відповідно. Таким чином, вони покращують попередній рекорд, встановлений у 2021 році квазаром із червоним зміщенням "7,64". Обидва об'єкти знаходяться на відстані "понад 13 мільярдів світлових років" і сформувалися, коли вік Всесвіту становив близько "670 мільйонів років" – ледь близько "5% від його теперішнього віку".

"Ці ранні квазари належать до дитинства Всесвіту", — каже "Дамінг Ян" з Лейденського університету, провідний автор публікації про відкриття. "Знаходячи та вивчаючи їх, ми можемо краще зрозуміти, як ці колосальні системи формувалися і так стрімко росли — це одна з найбільших загадок астрофізики."

"Перепис" космічного світанку

Відкриття додає "12 нових квазарів" із червоним зміщенням "7 і вище", що відповідає періоду перших "770 мільйонів років" існування Всесвіту. Щоб виявити перші приблизно "10" подібних квазарів, астрономам знадобилося більше "десяти років"; "Евклід" досягає того ж результату "лише за один рік спостережень".

"Команда 'Евкліда' вперше провела справжній 'перепис' квазарів на світанку Всесвіту", — заявляє "Антоніо Ла Марка", науковий співробітник ЄКА. "Це великий крок до розуміння цих дивовижних об'єктів на більш фундаментальному рівні."

Квазари, виявлені "Евклідом", належать до епохи "реіонізації" – перехідного періоду, під час якого космос переходить від стану "холодної темряви" до стану, наповненого "світлом". Саме ця фаза закладає основи для формування всіх космічних структур, які ми спостерігаємо сьогодні.

Подальші спостереження за допомогою телескопа "Субару" та інших наземних обсерваторій показують, що один із найвіддаленіших квазарів знаходиться всередині "запиленої галактики із зореутворенням". Це дає ключові відомості про середовище, що оточує ранні надмасивні чорні діри, і про зв'язок між їхнім зростанням та бурхливим формуванням зірок.

Неперевершені можливості "Евкліда"

"Евклід", запущений у "липні 2023 р.", поєднує "широке охоплення неба" з "глибоким інфрачервоним спостереженням із космосу". Ця комбінація дозволяє виявляти "дуже слабкі та надзвичайно віддалені об'єкти" значно ефективніше, ніж під час наземних оглядів.

Усі 31 квазар ідентифіковані в межах широкого огляду "Евкліда", який зрештою охопить "більше третини неба". Таким чином, телескоп стає ключовим інструментом для систематичного картографування найраніших яскравих джерел світла в космосі.

"Можливості 'Евкліда' не мають аналогів", — заявляє науковий керівник проекту в ЄКА "Валерія Петторіно". "Телескоп поєднує велику площу огляду, глибину, чітке зображення та унікальний інфрачервоний зір у космосі таким чином, що ми можемо виділяти рідкісні, надзвичайно віддалені об'єкти значно ефективніше, ніж раніше."

Загадка надмасивних чорних дір залишається відкритою

Попри вражаючий прогрес у виявленні ранніх квазарів, основне наукове питання залишається відкритим: як надмасивні чорні діри, що стоять у центрі цих об'єктів, змогли досягти "мільярдів сонячних мас" протягом кількох сотень мільйонів років після Великого вибуху.

Нові дані "Евкліда" не дають остаточної відповіді, але надають достатньо багату "статистичну базу", щоб можна було перевірити різні теорії – від формування "масивних первинних чорних дір" до сценаріїв "екстремально швидкого зростання" через акрецію та злиття. Астрономи очікують, що з розширенням огляду "Евкліда" кількість відомих ранніх квазарів продовжуватиме зростати і дозволить отримати ще повнішу картину космічного світанку.