Astronomi su ucrtali najveći obim univerzuma do sada sa novom mapom aktivnih supermasivnih crnih rupa koje žive u centrima galaksija. Nazvane kvazari, crne rupe koje gutaju gas su, ironično, neki od najsjajnijih objekata univerzuma.
Nova mapa beleži lokaciju oko 1,3 miliona kvazara u prostoru i vremenu, od kojih je najdalje blistao kada je univerzum bio star samo 1,5 milijardi godina. (Poređenja radi, svemir je sada star 13,7 milijardi godina.)
„Ovaj katalog kvazara se razlikuje od svih prethodnih kataloga po tome što nam daje trodimenzionalnu mapu najveće količine univerzuma do sada“, kaže ko-kreator mape Dejvid Hog, viši naučnik u Centru za računarstvo Instituta Flatiron. Astrofizika u Njujorku i profesor fizike i nauke o podacima na Univerzitetu u Njujorku. „To nije katalog sa najviše kvazara, i nije katalog sa najkvalitetnijim merenjima kvazara, ali je to katalog sa najvećim ukupnim obimom univerzuma koji je mapiran.
Hogg i njegove kolege predstavljaju mapu u radu objavljenom u The Astrophisical Journal. Glavni autor rada, Kejt Stori-Fišer, je postdoktorski istraživač u Međunarodnom centru za fiziku Donostija u Španiji.
Naučnici su napravili novu mapu koristeći podatke sa svemirskog teleskopa Gaja Evropske svemirske agencije. Dok je glavni cilj Gaje da mapira zvezde u našoj galaksiji, ona takođe nenamerno uoči objekte izvan Mlečnog puta, kao što su kvazari i druge galaksije, dok skenira nebo.
„Uspeli smo da napravimo merenja o tome kako se materija grupiše u ranom univerzumu koja su precizna kao neka od onih iz velikih međunarodnih istraživačkih projekata — što je prilično neverovatno s obzirom na to da smo naše podatke dobili kao „bonus“ od Mlečnog puta – fokusirani projekat Gaja“, kaže Stori-Fišer.
Kvazare pokreću supermasivne crne rupe u centrima galaksija i mogu biti stotine puta svetlije od cele galaksije. Kako gravitaciono povlačenje crne rupe okreće gas u blizini, proces generiše izuzetno svetao disk i ponekad mlazove svetlosti koje teleskopi mogu da posmatraju.
Galaksije koje naseljavaju kvazari okružene su masivnim oreolima nevidljivog materijala koji se naziva tamna materija. Proučavajući kvazare, astronomi mogu saznati više o tamnoj materiji, na primer o tome koliko se ona skuplja.
Astronomi takođe mogu da koriste lokacije udaljenih kvazara i njihovih galaksija domaćina da bolje razumeju kako se kosmos širio tokom vremena. Na primer, naučnici su već uporedili novu mapu kvazara sa najstarijim svetlom u našem kosmosu, kosmičkom mikrotalasnom pozadinom. Dok ova svetlost putuje do nas, savijena je mrežom tamne materije koja je između njih — ista mreža koju su zacrtali kvazari. Upoređujući to dvoje, naučnici mogu da izmere koliko se materija snažno spaja.
„Bilo je veoma uzbudljivo videti kako ovaj katalog podstiče toliko nove nauke“, kaže Stori-Fišer. „Istraživači širom sveta koriste mapu kvazara za merenje svega, od početnih fluktuacija gustine koje su zasijale kosmičku mrežu do distribucije kosmičkih praznina do kretanja našeg Sunčevog sistema kroz univerzum.
Tim je koristio podatke iz Gajinog trećeg izdanja podataka, koji je sadržao 6,6 miliona kandidata za kvazar, i podatke iz NASA-inog Vide-Field Infrared Survei Ekplorer i Sloan Digital Ski Survei. Kombinovanjem skupova podataka, tim je uklonio zagađivače kao što su zvezde i galaksije iz Gajinog originalnog skupa podataka i preciznije odredio udaljenosti do kvazara.
Tim je takođe napravio mapu koja pokazuje gde se očekuje da će prašina, zvezde i druge smetnje blokirati naš pogled na određene kvazare, što je kritično za tumačenje mape kvazara.
„Ovaj katalog kvazara je odličan primer koliko su produktivni astronomski projekti“, kaže Hogg. „Gaja je dizajnirana da meri zvezde u našoj galaksiji, ali je takođe pronašla milione kvazara u isto vreme, koji nam daju mapu celog univerzuma.“
