Izgledi za uspjeh natjerali bi kladionika iz Vegasa da se primiri. Ali u šansu jedan na 10 milijuna, astronomi koji su pregledavali nebo pronašli su skupinu od četiri čvrsto skupa kvazara u jednom od najudaljenijih dijelova svemira. Rijetko grupiranje može biti nakupina galaksije koja se rađa, a njegova neobično hladna kolijevka plina mogla bi potaknuti ponovno razmišljanje o tome kako modeliramo rani svemir.
Povezani sadržaj
- Što je svemir? Stvarna fizika ima neke odgovore savijanja uma
Kvazari su među najsjajnijim poznatim objektima - prema NASA-i svaki od njih daje više energije nego sto zrelih galaksija zajedno. Ali kvazare nalazimo samo u dalekim krajevima svemira i ne mogu ih se vidjeti golim okom. Zbog vremena koje je potrebno svjetlosti da se putuje tako daleko, otkrivanje tako udaljenih objekata slično je vremenu unatrag, tako da astronomi smatraju da su kvazari sjeme mladih galaksija, koje pokreću plinovi koji upadaju u supermasivne crne rupe na njihovim jezgrama. Kako materija padne prema unutra i približava se brzini svjetlosti, ona odašilje zračenje koje možemo pokupiti teleskopima.
Faza kvazara ne traje dugo, samo oko tisuću života galaksije. Nakon toga svjetlina umire kako se usporava priliv materije, kaže vođa studije Joseph Hennawi, astrofizičar s Instituta Max Planck u Njemačkoj. Vidjeti bilo koja dva kvazara zajedno dok su još svijetle, posao je neizmjeran, tako da njegov tim nije bio siguran što će naći kad krenu k istraživanju kvazara pomoću WM Keck Observatory na Havajima. Na svoje iznenađenje, vrlo su brzo, u kozmičkom smislu, precizno prepoznali četvero njih. Kvartet je smješten na nebu području udaljenom manje od 600.000 svjetlosnih godina, koje se nalazi oko 10 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje.
"Autori su ga pronašli istražujući okoliš od samo 29 svijetlih kvatara", kaže Michele Trenti, viša predavačica na Fizičkoj školi Sveučilišta u Melbourneu. "Dakle, po nominalnoj vrijednosti čini se kao da je osvojila lutriju s nekoliko karata."
To nije sve što je bilo neobično u ovom kvartovskom kvartu. Četverac je pronađen unutar oblaka hladnog, tamnog plina, a opažanja tima sugeriraju da slični oblaci okružuju oko 10 posto desetaka tisuća poznatih kvazara. To je čudno, jer prema trenutnim teorijama, kvazari u skupinama poput ove trebaju biti okruženi vrućom plazmom ili ioniziranim plinom, na temperaturi od oko 10 milijuna stupnjeva.
"To znači da postoji neki fizički proces koji modeli ne snimaju", kaže Hennawi, čiji tim ovog otkrića izvještava o otkriću.
Ova Keckova slika teleskopa prikazuje područje prostora koji zauzima rijetki kvadratar kvadrata, a svaki je kvazar označen strelicama. Kvazari su ugrađeni u golemu maglu hladnog, gustog plina koji je ovdje vidljiv kao plava maglica. (Hennawi i Arrigoni-Battaia, MPIA) Pa što se događa? Područje koje su astronomi promatrali ima u njemu puno više galaksija od ostalih regija, što nagovještava da bi kvartet kvadrata mogao predstavljati rane faze formiranja klastera galaksije. Klasteri galaksija su među najvećim objektima u svemiru, a mjere stotine milijuna svjetlosnih godina od kraja do kraja. Mliječni put, na primjer, dio je skupine od 54 galaksije nazvane Lokalna grupa, koja je dugačka oko 10 milijuna svjetlosnih godina.
Shvatiti kako se formiraju ove neobične grupe kvasara može pomoći našem razumijevanju kako je svemir rastao i evoluirao - sličan je praćenju rasta fetusa u odrasloj osobi, tako da možemo razumjeti kako se populacija oblikuje. Hinkanje s računalnim simulacijama koje znanstvenici koriste za testiranje modela ranog svemira moglo bi pomoći. Međutim, jedan je problem što simulacije moraju obuhvatiti širok raspon ljestvica, od stotina milijuna svjetlosnih godina do nekoliko tisuća. "To je puno dinamičkog raspona", kaže Hennawi. Kvazi su relativno mali objekti, svaki o veličini našeg Sunčevog sustava, pa može biti teško da jedan model pokaže kako se uklapaju u veliku sliku.
Na primjer, moguće je da se mnogo usko udaljenih proto-galaksija sudaralo i ispušilo plin u regiji, stvarajući divovski oblak ispunjen kvazarima. Ali to još uvijek ne objašnjava temperaturu plina. Srećom, ovo vjerojatno nije jedini kvartet takve vrste u svemiru, a praćenje drugih pomoći astronomima će otkriti kako se formiraju. "Sada kada je pronađena takva maglina, znamo kako ih vidjeti", kaže Hennawi.
