Позната је чињеница међу астрономима и космолозима да што даље у Универзум гледате, то је ваше време уназад које ви видите. А што су астрономи ближи Великом праску, који се догодио пре 13.8 милијарди година, то ће занимљивија открића постати. Управо ти налази нас највише уче о најранијим периодима Универзума и његовој каснијој еволуцији.
На пример, научници који користе претраживач инфрацрвеног истраживања широког поља (ВИСЕ) и Магеллан телескопи недавно су уочили најранију супермасивну црну рупу до сада. Према истраживању тима открића, ова црна рупа је отприлике 800 милиона пута већа од масе нашег Сунца и налази се на више од 13 милијарди светлосних година од Земље. Ово га чини најудаљенијим и најмлађим који је СМБХ проматрао до сада.
Студија под називом „Црна рупа од 800 милиона сунчевих маса у значајно неутралном Универзуму у црвеном помаку од 7,5“, недавно се појавила у часопису Природа. Под водством Едуарда Банадоса, истраживача из Царнегие Институције за науку, тим је укључивао чланове НАСА-ине лабораторије за млазни погон, Института Мак Планцк за астрономију, Кавли института за астрономију и астрофизику, Опсерваторија Лас Цумбрес и више универзитета.
Као и код осталих СМБХ, и ово посебно откриће (означено Ј1342 + 0928) је квазар, класа супер светлих објеката који се састоје од црне рупе која акретира материју у центру масивне галаксије. Објекат је откривен током истраживања удаљених објеката, који је комбиновао инфрацрвене податке мисије ВИСЕ са земаљским истраживањима. Тим је потом пратио податке из телескопа Магеллан опсерваторије Царнегие у Чилеу.
Као и код свих удаљених космолошких објеката, удаљеност Ј1342 + 0928 одређена је мерењем црвеног померања. Мерењем колико таласне дужине светлости објекта растеже ширење Универзума пре него што дође до Земље, астрономи могу да утврде колико је морао да пређе да би стигао овде. У овом случају, квазар је имао црвени помак од 7,54, што значи да је требало више од 13 милијарди година да његово светло стигне до нас.
Као што је Ксиаохуи Фан са Опсерваторије Стеварда са Универзитета у Аризони (и коаутор студије) објаснио у саопштењу за Царнегие:
„Ова велика удаљеност чини такве објекте крајње слабим када се посматрају са Земље. Рани квазари су такође врло ретки на небу. Знало се да је само један квазар постојао у црвеном замаху већем од седам до сада, упркос опсежној потрази. "
С обзиром на његову старост и масу, откриће овог квазара било је прилично изненађење за истраживачки тим. Као што је Даниел Стерн, астрофизичар из НАСА-ине лабораторије за млазни погон и коаутор студије, у НАСА-иној изјави за медије, показао: „Ова црна рупа је порасла далеко већа него што смо очекивали у само 690 милиона година након Великог праска, што изазива наше теорије о томе како се формирају црне рупе. "
У суштини, овај квазар је постојао у време када је Универзум тек почео да излази из онога што космолози називају "мрачним веком". Током овог периода, који је отпочео отприлике 380.000 година до 150 милиона година после Великог праска, већина фотона у Универзуму је била у интеракцији са електронима и протонима. Као резултат тога, зрачење овог периода је према нашим тренутним инструментима неприметно - отуда и назив.
Универзум је остао у овом стању, без икаквих светлосних извора, све док гравитација није кондензовала материју у прве звезде и галаксије. Овај период је познат као "епоха реинозације", која је трајала од 150 милиона до милијарду година након Великог праска, а карактерисале су је формирање првих звезда, галаксија и квазара. Тако је назван јер је енергија коју су испуштале ове древне галаксије узроковала да се неутрални водоник Универзума побуђује и јонизује.
Једном када је Универзум постао регионализован, фотони су могли слободно да путују кроз свемир и свемир је званично постао провидан за светлост. То је оно што чини откриће овог квазара толико занимљивим. Као што је тим уочио, већи део водоника који га окружује је неутралан, што значи да није само најудаљенији квазар који је икада посматран, већ је и једини пример квазара који је постојао пре него што је Универзум постао реонизован.
Другим речима, Ј1342 + 0928 постојао је током великог прелазног периода за Универзум, који је једна од тренутних граница астрофизике. Као да то није довољно, тим је такође био збуњен масом објекта. Да би црна рупа постала толико масовна током овог раног периода Универзума, морали би постојати посебни услови који би омогућили тако брз раст.
Какви су ови услови, међутим, остаје мистерија. Који год да је случај, чини се да ова ново пронађена СМБХ троши материју у центру галаксије запањујућом брзином. И док је његово откриће покренуло многа питања, очекује се да ће примена будућих телескопа открити више о овом квазару и његовом космолошком периоду. Као што је Стерн рекао:
„Са неколико следећих генерација, још осетљивијих објеката који се тренутно граде, можемо очекивати многа узбудљива открића у врло раном свемиру у наредним годинама.“
Ове мисије следеће генерације укључују мисију Европске свемирске агенције Еуцлид и НАСА-ин инфрацрвени телескопски преглед (ВФИРСТ). Док ће Еуцлид проучавати објекте смештене у прошлости од 10 милијарди година како би измерио како је тамна енергија утицала на космичку еволуцију, ВФИРСТ ће извршити истраживања широког поља близу инфрацрвеног зрачења како би измерила светлост која долази из милијарде галаксија.
Очекује се да ће обе мисије открити више објеката попут Ј1342 + 0928. Тренутно научници предвиђају да је на небу само 20 до 100 квазара тако светлих и удаљених као Ј1342 + 0928. Као такви, они су били највише задовољни овим открићем, за које се очекује да ће нам пружити основне информације о Универзуму када је био само 5% његове тренутне старости.
