kvazar
© Sveučilište u Portsmouthu
Misterij o tome kako su nastali prvi kvazari u svemiru - nešto što je zbunjivalo znanstvenike gotovo 20 godina - sada je riješio tim astrofizičara čija su otkrića objavljena u časopisu Priroda.

Postojanje više od 200 kvazara koje pokreće supermasivne crne rupe manje od milijardu godina nakon Velikog praska ostao je jedan od neriješenih problema u astrofizici jer nikada nije u potpunosti shvaćeno kako su nastali tako rano.

Tim stručnjaka predvođen dr. Danielom Whalenom sa Sveučilišta u Portsmouthu otkrio je da su prvi kvazari prirodno nastali u nasilnim, turbulentnim uvjetima rijetkih rezervoara plina u ranom svemiru.

Dr. Whalen, sa Sveučilišnog instituta za kozmologiju i gravitaciju, rekao je:
"Ovo otkriće je posebno uzbudljivo jer je preokrenulo 20 godina razmišljanja o podrijetlu prvih supermasivnih crnih rupa u svemiru."
Ovaj video prikazuje superračunalnu simulaciju rođenja primordijalnog kvazara. Zasluge: Sveučilište u Portsmouthu

"Pronalazimo supermasivne crne rupe u središtima većine masivnih današnjih galaksija, koje mogu biti milijunima ili milijardama puta veće od Sunčeve mase. Ali još 2003. godine počeli smo pronalaziti kvazare — visoko svjetleće, aktivno akrecirajuće supermasivne crne rupe koje su poput kozmički svjetionici u ranom svemiru — koji su postojali manje od milijardu godina nakon Velikog praska. I nitko nije razumio kako su nastali do tako ranih vremena."
Prije nekoliko godina, simulacije superračunala pokazalo je da se rani kvazari mogu formirati na spojevima rijetkih, hladnih, snažnih struja plina. Samo ih je desetak postojalo u prostoru od milijardu svjetlosnih godina, ali crna rupa morala je imati 100.000 solarne mase pri rođenju. Crne rupe danas nastaju kada masivne zvijezde ponestane goriva i kolabiraju, ali obično imaju samo 10-100 solarnih masa.

Astrofizičari su dugo teoretizirali da je 10 000-100 000 zvijezda solarne mase formirano rani svemir ali samo u egzotičnim, fino podešenim okruženjima poput jake ultraljubičaste pozadine ili nadzvučnih strujanja između plina i tamna tvar koji nije imao nikakve sličnosti s turbulentnim oblacima u kojima su nastali prvi kvazari.

Dr. Whalen je rekao:
"Mislimo da su ove zvijezde pomalo poput dinosaura na zemlji, bile su ogromne i primitivne. I imale su kratke živote, živjele su samo četvrt milijuna godina prije nego što su se urušile u crne rupe.

"Naši modeli superračunala vratili su se u vrlo rana vremena i otkrili da su hladne, guste struje plina koje mogu narasti crnu rupu od milijardu solarne mase u samo nekoliko stotina milijuna godina stvorile vlastite supermasivne zvijezde bez potrebe za neobičnim okruženjima. hladni tokovi izazivali su turbulencije u oblaku koje su sprječavale stvaranje normalnih zvijezda sve dok oblak nije postao toliko masivan da se katastrofalno urušio pod vlastitom težinom, formirajući dvije ogromne primordijalne zvijezde - jednu koja je imala 30 000 solarnih masa i drugu koja je imala 40 000.

"Slijedom toga, jedini primordijalni oblaci koji su mogli formirati kvazar neposredno nakon kozmičke zore - kada su prve zvijezde u svemir formirani — također prikladno stvorili vlastito masivno sjeme. Ovaj jednostavan, prekrasan rezultat ne samo da objašnjava podrijetlo prvih kvazara, već i njihovu demografiju - njihov broj u ranim vremenima.

"Prvi supermasivni Crne rupe bile su jednostavno prirodna posljedica formiranja strukture u hladnim kozmologijama tamne tvari — djeca kozmičke mreže."
Rad "The Turbulent Origins of the First Quasars" objavljen je u časopisu Priroda.