Jak formowały się ciała niebieskie po Wielkim Wybuchu? Na to fascynujące pytanie próbują odpowiedzieć naukowcy z międzynarodowego zespołu, który 17 października opublikował wyniki przełomowych badań dotyczących kwazarów w prestiżowym czasopiśmie „Astrophysical Journal”. W skład grupy wchodzą eksperci z Massachusetts Institute of Technology oraz badacze z Uniwersytetu w Lejdzie, Politechniki ETH w Zurychu i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.

Czym są kwazary i dlaczego są tak ważne dla astronomii?

Kwazary to jedne z najbardziej intrygujących obiektów we Wszechświecie. Termin kwazar, pochodzący od „quasi-stellar radio source”, oznacza „obiekt gwiazdopodobny, który emituje fale radiowe”. Te ogromne i niezwykle jasne obiekty, często nazywane „aktywnymi galaktykami”, są zasilane przez supermasywne czarne dziury, które pochłaniają gaz i pył, generując przy tym niewyobrażalne ilości energii. Badanie ich otoczenia jest kluczem do zrozumienia procesów, które występowały podczas formowania się tych niezwykłych ciał niebieskich.

Jak do badań wykorzystano Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba?

W najnowszym badaniu wykorzystano zdjęcia otoczenia kwazarów, które zostały zarejestrowane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w okresie od sierpnia 2022 roku do czerwca 2023 roku. Zespół naukowców przyjrzał się bliżej pięciu „najstarszym kwazarom” dotychczas zaobserwowanym, które mają ponad 13 miliardów lat. Według naukowców te obiekty mogły powstać zaledwie 600 do 700 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Celem było stworzenie „mozaiki” wielu zdjęć z teleskopu, aby uzyskać pełniejszy obraz ich otoczenia.

Niespotykane znalezisko: „Samotne kwazary”

Wyniki badań przyniosły zaskakujące odkrycie. Niektóre z badanych kwazarów znajdowały się w zupełnie „pustych” obszarach kosmosu, gdzie teoretycznie nie powinno być zbyt wielu galaktyk. Otoczenie tych obiektów miało zaledwie kilka sąsiadujących galaktyk, co sugerowało, że mogły one dryfować w przestrzeni praktycznie same. To odkrycie rodzi nowe pytania o to, w jaki sposób materia, którą kwazary pochłonęły, mogła pozwolić im na osiągnięcie tak dużych rozmiarów.

„Trudno zrozumieć, jak te „samotne” kwazary mogły urosnąć w sytuacji, gdy wydaje się, że nie mają zbyt wielu zasobów, z których mogłyby czerpać,” skomentowała Anna-Christina Eilers, współautorka badania. Badaczka zauważyła, że kwazary, które sąsiadują z wieloma galaktykami oraz te „samotne”, mają podobne rozmiary, jasność i objętości, co dodatkowo budzi pytania o ich powstanie.

Nowe kierunki w badaniach galaktyk

Odkrycie to może zrewolucjonizować nasze pojmowanie tego, jak powstawały galaktyki. Naukowcy zakładają, że w wczesnym Wszechświecie ciemna materia tworzyła swoistą sieć grawitacyjną, przyciągając gaz i pył. W najbardziej zagęszczonych obszarach mogły powstawać masywne kwazary, co prowadziło do powstawania mniejszych galaktyk. Jednakże nowe odkrycie rzuca nowe światło na dotychczasowe teorie. „Wciąż brakuje nam kluczowego elementu tej układanki. Jeżeli w pobliżu nie ma wystarczających zasobów, aby niektóre kwazary mogły rosnąć, to musimy poszukiwać alternatywnych wyjaśnień ich wzrostu” – dodała Eilers.

Zespół zamierza kontynuować badania, aby zgłębić tajemnice tych „samotnych kwazarów”. Naukowcy przypuszczają, że w ich otoczeniu mogą znajdować się jeszcze niezidentyfikowane galaktyki, które są obecnie niewidoczne w zdjęciach, być może z powodu gęstego kosmicznego pyłu. Czy uda im się rozwiązać tajemnicę wczesnego Wszechświata? Śledźcie nasze publikacje na bieżąco, aby być na bieżąco z tymi fascynującymi odkryciami!