אסטרונומים השתמשו בווב כדי לגלות קוואזרים עתיקים בודדים שמקורם לא ברור
קוואזר הוא אזור מאוד בהיר במרכז של גלקסיה, שמניע אותו חור שחור על-מסיבי. כשהחור השחור הזה מושך גז ואבק מסביבתו, הוא משחרר כמות עצומה של אנרגיה, שהופכת את הקוואזר לאחד העצמים הכי מאירים ביקום. התגלו קוואזרים שנוצרו כמה מאות מיליוני שנים בלבד אחרי המפץ הגדול, ועולה השאלה כיצד יכלו להפוך לכל כך מסיביים ובהירים תוך זמן קוסמי כל כך קצר.
האסטרונומים השתמשו בטלסקופ החלל ווב כדי להציץ אחורה בזמן, יותר מ-13 מיליארד שנים, כדי לחקור את הסביבות של חמישה קוואזרים עתיקים ידועים. הם מצאו מיגוון מפתיע בסביבות, או "שדות הקוואזר", שלהם. חלק מהקוואזרים שוכנים בשדות מאוד צפופים עם יותר מחמישים גלקסיות שכנות, כפי שחוזים כל המודלים, אבל נראה שהקוואזרים הנותרים נסחפים בריקנות, עם כמה גלקסיות תועות בלבד בסביבתם.
הקוואזרים הבודדים האלה מאתגרים את ההבנה של המדענים כיצד עצמים כל כך מאירים יכלו להיווצר מוקדם כל כך ביקום, ללא מקור משמעותי של חומר מסביב שיזין את התפתחות החור השחור שלהם.
"בניגוד לדעה הקודמת, אנו מוצאים שבממוצע הקוואזרים האלה לא בהכרח באזורים המאוד צפופים האלה של היקום המוקדם. נראה שחלק מהם נמצאים באמצע שום מקום", אומרת אנה-כריסטינה איילרס מ-MIT. "קשה להסביר איך הקוואזרים האלה נעשו כל כך גדולים אם נראה שאין מקור שמזין אותם".
יש אפשרות שהקוואזרים האלה אולי לא כל כך בודדים כפי שהם נראים, אלא מוקפים בגלקסיות שאפופות מאוד באבק ולכן נסתרות מהעין. איילרס ועמיתיה מקווים לכוון את התצפיות שלהם ולנסות לראות מבעד לאבק הקוסמי, כדי להבין איך הקוואזרים נעשו כל כך גדולים כל כך מהר ביקום המוקדם.
חמשת הקוואזרים שנצפו לאחרונה הם בין הקוואזרים הכי עתיקים שנצפו עד היום, בני יותר מ-13 מיליארד שנים. חושבים שהם נוצרו 600 עד 700 מיליון שנים אחרי המפץ הגדול. מסת החורים השחורים העל-מסיביים שמניעים את הקוואזרים היא פי מיליארד ממסת השמש, והם בהירים ממנה פי טריליון. בגלל עוצמת האור הרבה מאוד שלהם, האור מכל קוואזר יכול לנוע מעבר לגיל היקום, רחוק מספיק כדי להגיע לגלאים המאוד רגישים של ווב כיום.
"זה פשוט מופלא שיש לנו עכשיו טלסקופ שיכול ללכוד אור מלפני 13 מיליארד שנים בפירוט כזה", אומרת איילרס. "לראשונה, ווב אפשר לנו להביט בסביבה של הקוואזרים האלה, שבה התפתחו, ואיך היא הייתה".
הצוות ניתח תמונות של חמשת הקוואזרים העתיקים שווב צילם בין אוגוסט 2022 ויוני 2023. התצפיות של כל קוואזר כללו תמונות "פסיפס" מרובות, או מבטים חלקיים של שדה הקוואזר, שהצוות הצמיד ביחד כדי ליצור תמונה שלמה של סביבתו של כל קוואזר.
עוד בנושא באתר הידען:
5 תגובות
אןהד אהבתי את ההסבר שלך. אני לא מבין את המדענים האלה שכל הזמן לא מבנים דבר וצריכים מליונים דולרים כדי להסבר דברים כלכך ברורים והכל מתוך הנחה שהיה מפץ אחד גדול. ואולי היו כמה מפצפים גדולים במרחבי החלל האין סופים שאנחנו רואים כיום.
מהירות האור גורמת לכך שנראה היום דברים כפי שהם נראו לפני זמן רב, שלקח לאור להגיע אלינו
וואלה לא הבנתי איך אפשר להסתכל אחורה בזמן
אני חושב שהפתרון התיאורטי לפחות נמצא: למעשה החורים השחורים הקדמונים שהופיעו לאחר המפץ הגדול נוצרו עוד לפני הופעתו של הכוכב הראשון. עד כה היה ידוע כי חורים שחורים יכולים להיווצר בשני צורות, האחד כוכב ענק הקורס אל תוך עצמו, או במיזוג של שני חורים שחורים היוצרים חור שחור סופר-מאסיבי בעלי מאסה של עד פי מיליארד ממאסת השמש. אולם סימולציות מתקדמות הצביעו על סטייה בין המודל לבין התצפית. החורים השחורים המאסיביים היו כבדים עד פי עשר ממה שהיו צריכים להיות לו היו מתמזגים ובולעים את כל האבק והגז סביבם.
לפיכך ההנחה היא שהקווזארים הללו נוצרו מתוך פלזמה צפופה ורותחת שנוצרה בראשית המפץ הגדול וקרסה לתוך עצמה עד שנהפכה לחור שחור.
אני חושב שהפתרון התיאורטי לפחות נמצא: למעשה החורים השחורים הקדמונים שהופיעו לאחר המפץ הגדול נוצרו עוד לפני הופעתו של הכוכב הראשון. עד כה היה ידוע כי חורים שחורים יכולים להיווצר בשני צורות, האחד כוכב ענק הקורס אל תוך עצמו, או במיזוג של שני חורים שחורים היוצרים חור שחור סופר-מאסיבי בעלי מאסה של עד פי מיליארד ממאסת השמש. אולם סימולציות מתקדמות הצביעו על סטייה בין המודל לבין התצפית. החורים השחורים המאסיביים היו כבדים עד פי עשר ממה שהיו צריכים להיות לו היו מתמזגים ובולעים את כל האבק והגז סביבם.
לפיכך ההנחה היא שהקווזארים הללו נוצרו מתוך פלזמה רותחת שנוצרה בראשית המפץ הגדול וקרסה לתוך עצמה…