Peste 80 de găuri negre supermasive extrem de vechi, descoperite în Univers

Astronomi niponi au observat, în premieră, 83 de găuri negre supermasive extrem de vechi, care au apărut în „copilăria” Universului, la peste 13 miliarde de ani lumină distanţă de Pământ, în condiţiile în care vârsta Universului este estimată la aproape 13,8 miliarde de ani, conform unui material publicat marţi de Space.com.

Mai exact, cercetătorii au detectat mai mulţi quasari - uriaşe discuri de praf şi gaze cosmice superfierbinţi care au în centru găuri negre supermasive. În ceea ce le priveşte, găurile negre nu emit radiaţii sau energie (cu excepţia radiaţiei Hawking) aşa că nu pot fi observate direct, ci doar prin intermediul interacţiunii cu materia din jur. Quasarii observaţi şi găurile lor negre centrale se află la 13 miliarde de ani lumină de Terra, ceea ce înseamnă că astronomii au observat nişte obiecte cosmice, aşa cum erau ele, la doar aproximativ 800 de milioane de ani după naşterea Universului.

Înainte de această descoperire, realizată prin intermediul telescopului nipon Subaru, în această regiune a Universului erau detectate doar 17 găuri negre supermasive.

Quasarii sunt cele mai strălucitoare obiecte din Univers şi se formează doar în jurul găurilor negre cu masa de milioane de ori mai mare decât a Soarelui. Cel mai îndepărtat quasar descoperit vreodată a fost detectat după lumina pe care a emis-o la doar 690 de milioane de ani după Big Bang. Dintre cei 83 de quasari nou descoperiţi, cel mai îndepărtat se află la 13,05 miliarde de ani lumină. Astfel, aceşti fotoni şi-au început drumul spre lentila telescopului pe când Universul nu împlinise încă 1 miliard de ani.

Cercetătorii, coordonaţi de astronomul Yoshiki Matsuoka, de la Universitatea Ehime din Japonia, au folosit un instrument special, un aparat de fotografiat denumit Hyper Suprime-Cam, ce a fost montat pe telescopul Subaru, aflat pe vulcanul Mauna Kea din Hawaii. Această cameră are un uriaş câmp vizual şi a fost folosită pentru a observa întregul cer timp de 5 ani.

Noua descoperire sugerează că în fiecare cub de spaţiu cu latura de 1 miliard de ani lumină din Univers se află cel puţin o gaură neagră supermasivă şi un quasar asociat.

Această descoperire este importantă pentru că ne deschide o fereastră spre începuturile Universului, după tranziţia acestuia de la o supă fierbinte de plasmă, în care se aflau particule subatomice amestecate, la o structură mai ordonată şi mai rece. La început, Universul a rămas vreme de câteva sute de milioane de ani în întuneric complet, până la formarea primelor stele. Cel mai vechi semn vizibil al Universului datează de acum 13,6 miliarde de ani.

La puţin timp după formarea primelor stele, hidrogenul gazos din Univers, cel mai simplu şi mai răspândit element din cosmos, a trecut printr-o perioadă de reionizare, când ceva cu foarte multă energie a descompus atomii înapoi în particulele constituente, protoni şi electroni. Oamenii de ştiinţă nu cunosc cu exactitate care a fost această sursă colosală de energie, iar quasarii se numără printre "suspecţii de serviciu". Echipa condusă de Matsuoka a ajuns la concluzia că în acea perioadă nu existau suficient de mulţi quasari pentru a declanşa procesul de reionizare a hidrogenului. Ei susţin că această funcţie ar fi fost asigurată de primele galaxii care s-au născut atunci.