Upravo smo videli konkretnu potvrdu da bi se galaksije mogle sudariti i rasti u ranom Univerzumu.
Naučnici su konačno uhvatili dva plamena kvazara – galaksije koje pokreću supermasivne crne rupe – u samom činu spajanja u kosmičkoj zori samo 900 miliona godina nakon Velikog praska.
To je prvi sudarski par kvazara koji smo pronašli u ovoj epohi. Vreme intenzivne kosmičke formacije nakon Velikog praska, ovaj period bi trebalo da bude prožet galaksijama koje se spajaju, ali prethodna istraživanja su otkrila samo usamljenike.
Astronomi su odahnuli i zadovoljni što su konačno pronašli jednu – detekciju koja bi mogla da pomogne u otkrivanju više galaktičkih sudara u kosmičkoj zori, sada kada imamo primer koji nam pokazuje šta da tražimo.
„Postojanje spajanja kvazara u epohi rejonizacije je dugo očekivano“, objašnjava astronom Jošiki Macuoka sa Univerziteta Ehime u Japanu. „Sada je to prvi put potvrđeno.
Kvazari su među najsjajnijim objektima u Univerzumu. To su galaksije u kojima se supermasivna crna rupa hrani ogromnom brzinom: ogromni oblak prašine i gasa je okružuje, iz kojih crna rupa u njoj pozitivno guta. Ovaj proces proizvodi ogromne količine blistave svetlosti od sila trenja i gravitacije koje deluju na oblak, uzrokujući da sija.
Naučnici veruju da se kvazari mogu formirati kada se dve galaksije spoje, što je proces koji rezultira većom koncentracijom materijala u galaktičkom centru. I videli smo mnogo dokaza o prošlim i tekućim spajanjima u novijem Univerzumu, uključujući galaktičke centre sa dve ili više supermasivnih crnih rupa na sporom, spiralnom kursu sudara.
Zbog ovoga, i zato što smo pronašli mnogo kvazara u ranom Univerzumu (delimično zato što su svetliji i stoga ih je lakše videti), kosmolozi očekuju visoku stopu spajanja galaksija tokom Kosmičke zore.
Ovo bi nam, zauzvrat, pomoglo da razumemo rani period Univerzuma poznat kao epoha rejonizacije, u kojoj je moćna svetlost jonizovala magloviti neutralni vodonik, uzrokujući da se razbistri i omogućila svetlosti da slobodno struji.
Ali zapravo se pronalaženje ovih spajanja pokazalo izuzetno teškim.
U stvari, otkriće je bilo sasvim slučajno. Macuoka i kolege su proučavali podatke prikupljene pomoću Subaru teleskopa kada su pronašli nešto neobično.
Dok sam pregledavao slike kandidata za kvazar, primetio sam dva slična i izuzetno crvena izvora jedan pored drugog“, kaže Macuoka. „Otkriće je bilo čisto slučajno.“
Par crvenih mrlja jedna pored druge može biti bilo koji broj stvari. Na primer, svetlost jednog objekta može biti podeljena i udvostručena gravitacionim savijanjem prostor-vremena između izvora i posmatrača, što dovodi do toga da jedan objekat izgleda kao dva ili više.
Tako su istraživači sproveli naknadna posmatranja koristeći Subaru teleskop i Gemini North, kao i Atacama Large Millimeter/Submilimeter Arrai (ALMA).
Ova zapažanja su otkrila da ne samo da su objekti bili stvarni i veoma udaljeni, već su bili tik jedan pored drugog, razdvojeni razmakom od samo 40.000 svetlosnih godina.
Tim je takođe otkrio da značajan deo svetlosti koju emituju galaksije potiče od formiranja zvezda i da ih povezuje gasni most, otkrivajući da su to dvoje u interakciji – i da su u procesu spajanja.
Čini se da svaka takođe ima supermasivnu crnu rupu koja je oko 100 miliona puta veća od mase Sunca. To je ogromno za rani Univerzum – čak i centralna crna rupa Mlečnog puta ima samo 4,3 miliona solarnih masa.
To je spektakularno otkriće i ono koje obećava još istog u budućnosti. U međuvremenu, istraživači rade na analizi ALMA zapažanja kako bi karakterisali prašinu i gas koji okružuju dve galaksije. Nalazi će biti objavljeni u posebnom radu.
