Tín dụng hình ảnh: SDSS
Các quasar được biết đến xa nhất cho thấy rằng một số lỗ đen siêu lớn hình thành khi vũ trụ chỉ bằng 6% so với tuổi hiện tại của nó, hoặc khoảng 700 triệu năm sau vụ nổ lớn.
Làm thế nào các lỗ đen của vài tỷ khối lượng mặt trời hình thành quá nhanh trong vũ trụ sơ khai là một bí ẩn được các nhà thiên văn học nêu ra với Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS). Họ đã phát hiện ra 13 trong số các quasar lâu đời nhất, xa nhất được tìm thấy.
Chúng tôi hy vọng sẽ tăng ít nhất gấp đôi con số đó trong ba năm tới, Xia cho biết Xiaohui Fan của Đài quan sát Steward của Đại học Arizona ở Tucson.
Fan dẫn đầu nhóm SDSS đã phát hiện ra các quasar ở xa, đó là những vật thể nhỏ gọn nhưng phát sáng được cho là được cung cấp bởi các lỗ đen siêu lớn. Chuẩn tinh xa nhất, trong chòm sao Ursa Major, cách khoảng 13 tỷ năm ánh sáng.
Các quasar cổ xưa nhất đưa ra các câu hỏi trêu ngươi khác về vũ trụ sơ khai. Fan đã nói về nó ngày hôm nay (13 tháng 2) tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Hoa Kỳ tại Seattle.
Vũ trụ trẻ sơ sinh là hydro và heli.
Tuy nhiên, chúng tôi thấy rất nhiều yếu tố khác xung quanh những chuẩn tinh ban đầu đó. Chúng tôi thấy bằng chứng về carbon, nitơ, sắt và các nguyên tố khác, và không rõ làm thế nào các yếu tố này đến đó. Có rất nhiều sắt, tương xứng với dân số của những hệ thống ban đầu đó, cũng như có các thiên hà trưởng thành gần đó.
Các nhà thiên văn học ước tính tuổi hiện tại của vũ trụ là 13,7 tỷ năm. Các quasar trong vũ trụ sơ khai trông trưởng thành như các thiên hà gần đó, giống như Dải Ngân hà, hình thành một vài tỷ năm sau vụ nổ lớn.
Ngoài ra, các nhà thiên văn vô tuyến hợp tác với các nhà nghiên cứu SDSS đã phát hiện ra carbon monoxide, thành phần chính của các đám mây phân tử, gần các quasar cổ đại.
Tất cả các bằng chứng này cho thấy rằng các thiên hà trưởng thành đầu tiên được hình thành cùng với các lỗ đen siêu lớn cổ đại trong vũ trụ rất sơ khai.
Mặc dù các nhà vũ trụ học không hoảng sợ, họ cần tinh chỉnh lý thuyết để làm rõ những gì đang diễn ra.
Fan và các đồng nghiệp của ông tin rằng các quasar lâu đời nhất có thể được sử dụng để thăm dò sự kết thúc của Thời đại bóng tối vũ trụ và sự khởi đầu của Phục hưng vũ trụ.
Trong cái gọi là Thời đại bóng tối vũ trụ, vũ trụ là một nơi lạnh lẽo, mờ đục không có sao. Sau đó đến một giai đoạn quan trọng trong đó vũ trụ đã trải qua một quá trình chuyển đổi nhanh chóng. Các thiên hà và quasar đầu tiên được hình thành trong Phục hưng vũ trụ, làm nóng vũ trụ nên nó trở thành nơi chúng ta thấy ngày nay.
Fan và các đồng nghiệp của ông tin rằng một số chuẩn tinh lâu đời nhất được biết đến của họ có thể kéo dài quá trình chuyển đổi quan trọng.
Quan sát của chúng tôi cho thấy những gì chúng ta có thể thấy trong quá trình chuyển đổi này là hydro nguyên tử bị ion hóa hoàn toàn. Quá trình ion hóa này là một trong những quá trình quan trọng diễn ra trong một tỷ năm đầu tiên.
Các quan sát hiện tại mới chỉ bắt đầu tiết lộ khi nào và làm thế nào quá trình ion hóa này xảy ra. Dữ liệu từ các quasar ở xa kết hợp với các bằng chứng khác, chẳng hạn như từ nền vi sóng vũ trụ, được loại bỏ bức xạ từ vụ nổ lớn, sẽ bắt đầu kiểm tra lý thuyết về cách các thiên hà đầu tiên xuất hiện trong vũ trụ, Fan nói.
Nó có thể lấy kính viễn vọng không gian khẩu độ lớn, Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA, để khám phá những gì đã xảy ra giữa Thời đại bóng tối vũ trụ và Phục hưng vũ trụ, Fan nói.
Các kính viễn vọng trên mặt đất quang học / hồng ngoại không thể phát hiện các vật thể bị dịch chuyển đỏ vượt quá 6,5, Fan lưu ý. Hơi nước trong khí quyển Trái đất hấp thụ các bước sóng hồng ngoại dài hơn, do đó, nó sẽ cần một kính viễn vọng dựa trên không gian, có thể có khẩu độ lớn hơn kính thiên văn Spitzer của NASA hiện đang quay quanh Trái đất, để nghiên cứu các vật thể ở độ lệch 7, 8 hoặc 10 trong Chi tiết, Fan nói.
. vật thể càng ở xa thì sự chuyển hướng của nó càng lớn.)
Nguồn gốc: Bản tin UA
