Шансовете за успех ще накарат букмейкър от Вегас да седне и да забележи. Но с шанс „един на 10 милиона“ астрономите, които изследват небето, са открили група от четири плътно опаковани квазари в една от най-отдалечените части на Вселената. Рядкото групиране може да е зараждащ се галактичен клъстер, а необичайно студената му люлка може да подтикне отново да помислим как да моделираме ранната вселена.
Свързано съдържание
- Какво е Вселената? Истинската физика има някои отклоняващи ума отговори
Квазарите са сред най-ярките познати обекти - според НАСА всеки от тях отделя повече енергия от 100 зрели галактики заедно. Но квазарите се намират само в далечните краища на Вселената и не могат да се видят с просто око. Поради времето, което отнема светлина, за да се пътува толкова далеч, откриването на такива далечни обекти е близко до това да се види назад във времето, така че астрономите смятат, че квазарите са семената на младите галактики, захранвани от газове, попадащи в свръхмасивните черни дупки в техните ядра. Тъй като материята пада навътре и се доближава до скоростта на светлината, тя излъчва радиация, която можем да вземем с телескопи.
Квазарната фаза не трае дълго, само около една хилядна част от живота на галактика. След това яркостта угасва, когато притокът на материята се забавя, казва ръководителят на изследването Джоузеф Хнауи, астрофизик от Института Макс Планк в Германия. Виждането на два квазара близо до тях, докато те са все още ярки, е несигурен бизнес, така че неговият екип не беше сигурен какво ще открие, когато тръгна да изследва квазари, използвайки WM Keck Observatory в Хавай. За тяхна изненада те бързо определиха четирима от тях в непосредствена близост, казано космически. Квартетът е сгушен в небесна зона, по-малка от 600 000 светлинни години, разположена на около 10 милиарда светлинни години от Земята.
„Авторите са го открили, като са изследвали средата на едва 29 ярки квазара“, казва Микеле Тренти, старши преподавател в Училището по физика на университета в Мелбърн. „Така че по номинална стойност изглежда като спечелване на лотарията с шепа билети.“
Това не е всичко, което беше странно в този квартет квазари. Четирима са открити в облак от студен, тъмен газ и наблюденията на екипа предполагат, че подобни облаци обграждат около 10 процента от десетките хиляди известни квазари. Това е странно, тъй като според съвременните теории квазарите в групи като тази трябва да бъдат заобиколени от гореща плазма или йонизиран газ при температура от около 10 милиона градуса.
"Това означава, че има някакъв физически процес, който моделите не улавят", казва Хенауи, чийто екип докладва за откритието тази седмица в Science .
Това изображение на телескопа на Кек показва областта на пространството, заето от квартала на редки квазари, като всеки квазар е посочен със стрелки. Квазарите са вградени в гигантска мъглявина от хладен и плътен газ, който се вижда тук като синя мараня. (Hennawi & Arrigoni-Battaia, MPIA) И така, какво става? Районът, който астрономите наблюдаваха, има много повече галактики в него, отколкото други региони, което намеква, че квазарът квазар може да представлява ранните етапи на формиране на галактически клъстер. Галактическите клъстери са сред най-големите обекти във Вселената, измерващи стотици милиони светлинни години от края до края. Млечният път например е част от група от 54 галактики, наречена Local Group, която е на около 10 милиона светлинни години.
Измислянето на това как тези необичайни групи от квазари могат да помогнат на нашето разбиране за това как Вселената расте и еволюира - подобно на проследяването на растежа на плода в възрастен, за да можем да разберем как се оформя популацията. Разбирането с компютърните симулации, които учените използват за тестване на модели от ранната Вселена, би могло да помогне, казва Хенауи. Един проблем обаче е, че симулациите трябва да покрият широк спектър от мащаби, от стотици милиони светлинни години до няколко хиляди. "Това е много динамичен диапазон", казва Хенауи. Квазарите са сравнително малки обекти, всеки за размера на нашата слънчева система, така че за един модел може да бъде трудно да покаже как се вписват в общата картина.
Например, възможно е много близко разположени прото-галактики да се сблъскат и да изхвърлят газ в региона, създавайки гигантския облак, изпълнен с квазари. Но това все още не обяснява много добре температурата на газа. За щастие това вероятно не е единственият такъв квартет във Вселената и проследяването на други ще помогне на астрономите да разберат как се формират. „Сега, когато този мъглявина е намерена, ние знаем как да ги видим“, казва Хенауи.
