Телескоп «Евклид» нашел 31 квазар из самого раннего детства Вселенной
Европейский космический телескоп «Евклид» (Euclid) обнаружил 31 квазар, которые существовали, когда Вселенной было всего 5% от ее нынешнего возраста — примерно 670 миллионов лет после Большого взрыва. Два из них стали рекордсменами: они самые древние из когда-либо найденных квазаров в истории астрономии.
Квазар — это не отдельный объект, а фаза в жизни галактики. Когда огромное количество вещества закручивается в спираль и падает в центральную сверхмассивную черную дыру, выделяется колоссальная энергия, и ядро галактики начинает светить ярче, чем все остальное во Вселенной — иногда в сотни и тысячи раз ярче, чем вся остальная галактика вместе взятая. Именно это и называют квазаром.
Два самых древних квазара из новой подборки — EUCL J172902.75+641018.1 и EUCL J125308.55+705432.3 — находятся на расстоянии чуть более 13 миллиардов световых лет от нас. Их красное смещение равно 7,77 и 7,69 соответственно. Красное смещение — это способ, которым астрономы измеряют расстояние до далеких объектов и скорость расширения Вселенной: чем выше это число, тем дальше объект и тем раньше он существовал.
До «Евклида» найти квазары такого возраста было крайне сложно. Их мало, потому что за первые сотни миллионов лет у галактик просто не было времени вырасти достаточно; свет от них слаб и на изображениях легко перепутать с обычными звездами, которые находятся гораздо ближе к нам. Первые десять квазаров с красным смещением выше 7 астрономы собирали больше десяти лет — «Евклид» превзошел это число за один год.
«Прежде мы могли найти лишь горстку самых ярких древних квазаров. "Евклид" позволяет искать гораздо эффективнее — на огромных участках неба и улавливать значительно более слабый свет», — говорит Даминг Ян из Лейденского университета, ведущий автор научной работы.
Новое открытие более чем удвоило число известных квазаров с красным смещением выше 7 — это те, что возникли в первые 770 миллионов лет Вселенной. Сделать это удалось благодаря особенностям «Евклида»: телескоп сочетает большую площадь обзора, глубину наблюдений, высокое разрешение и инфракрасную камеру, которая работает в космосе и не подвержена помехам земной атмосферы.
Один из найденных квазаров уже изучили подробнее: оказалось, что он окружен пыльной, насыщенной газом галактикой, в которой активно рождаются новые звезды. Это первый намек на то, как выглядела родина сверхмассивной черной дыры в самом начале существования Вселенной.
Эти квазары относятся к эпохе реионизации — периоду, когда молодая Вселенная перешла из холодного темного состояния в горячее и ионизированное. Ионизация означает, что электроны оторвались от атомов под воздействием энергии света. Тогда Вселенная приобрела тот вид, который мы наблюдаем сегодня.
Все 31 квазар нашли в данных программы Euclid Wide Survey, которая в итоге охватит больше трети всего неба. Обработкой данных занимались тысячи ученых и инженеров консорциума «Евклид» — без их работы отыскать редкие далекие объекты в огромных массивах данных было бы невозможно. Результаты опубликовали в журнале Astronomy & Astrophysics.
Ранее астрономы впервые зафиксировали, как мерцал квазар в эпоху космического рассвета.
На обложке иллюстрация ESA