Европейская обсерватория впервые провела масштабную «перепись квазаров» эпохи, когда возраст Вселенной составлял всего 670 миллионов лет
Космический телескоп «Евклид» Европейского космического агентства (ESA) обнаружил сразу 31 новый квазар в ранней Вселенной, включая 2 самых древних квазара из всех когда-либо зарегистрированных. Эти объекты существовали всего через 670 миллионов лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял около 5% от нынешнего.
Квазары представляют собой чрезвычайно яркие активные ядра галактик, питаемые сверхмассивными чёрными дырами. Когда большое количество вещества падает на такую чёрную дыру, выделяется настолько большое количество энергии, что ядро может светить ярче всей остальной галактики до тысячи раз. Поэтому квазары считаются одними из самых ярких объектов во Вселенной.
Поиск первых квазаров остаётся одной из важнейших задач современной астрофизики. Эти объекты позволяют понять, как формировались первые галактики и сверхмассивные чёрные дыры. Однако обнаружить их крайне сложно: в ранней Вселенной подобных объектов было немного, а их излучение за более чем 13 миллиардов лет пути становится чрезвычайно тусклым.
Запущенный в 2023 году телескоп «Евклид» впервые позволил провести масштабный поиск таких объектов на больших участках неба. В результате международная группа астрономов под руководством Даминга Яна (Daming Yang) из Лейденского университета обнаружила сразу 31 новый квазар, существовавший в первые сотни миллионов лет после рождения Вселенной.
_large.png)
Особенно важным стало открытие 12 квазаров с красным смещением выше 7. Красное смещение — это мера расстояния и возраста объектов, основанная на растяжении света в расширяющейся Вселенной. Такие значения соответствуют эпохе, когда Вселенной было менее 770 миллионов лет [согласно данным космологических наблюдений, возраст Вселенной составляет примерно 13,8 миллиардов лет].
Два самых древних объекта получили обозначения EUCL J172902.75+641018.1 и EUCL J125308.55+705432.3. Их красное смещение составляет 7,77 и 7,69 соответственно, что делает их новыми рекордсменами среди самых ранних известных квазаров. Оба объекта находятся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли и наблюдаются такими, какими они были спустя всего 670 миллионов лет после Большого взрыва.
Как отмечают авторы исследования, открытие более чем удвоило число известных квазаров столь ранней эпохи. Если обнаружение первых десяти объектов с красным смещением выше 7 заняло у астрономов более 10 лет, то «Евклид» обнаружил большее количество всего за один год наблюдений.
Дополнительные исследования одного из новых квазаров показали, что он расположен внутри богатой газом и пылью галактики, где происходит интенсивное звездообразование. Это даёт редкую возможность изучить, как выглядели галактики, в которых формировались первые сверхмассивные чёрные дыры.
Обнаруженные объекты относятся к эпохе реионизации — одному из ключевых периодов космической истории. Тогда Вселенная перешла из состояния «тёмных веков», когда пространство было заполнено холодным нейтральным газом, к современному состоянию, в котором вещество ионизировано излучением первых звёзд и галактик.
По словам научного руководителя проекта Валерии Петторино, «древние квазары являются своеобразными машинами времени, позволяющими напрямую изучать процессы, происходившие на заре существования Вселенной». Учёные ожидают, что дальнейшая работа телескопа позволит обнаружить ещё тысячи подобных объектов.
Нынешнее открытие сделано на основе данных обзора Euclid Wide Survey, который после завершения охватит более трети всего неба. Помимо поиска квазаров, основная задача миссии заключается в изучении тёмной материи, тёмной энергии и крупномасштабной структуры Вселенной.