Misterul formării primilor quasari din univers – ceva care a intrigat oamenii de știință timp de aproape 20 de ani – a fost acum dezlegat de o echipă de astrofizicieni, ale cărei descoperiri au fost publicate în Nature.
Existența a peste 200 de quasari alimentați de găuri negre supermasive la mai puțin de un miliard de ani după Big Bang a rămas una dintre problemele nerezolvate ale astrofizicii, deoarece nu a fost niciodată pe deplin înțeles modul în care aceștia s-au format atât de devreme.
Echipa experți condusă de dr. Daniel Whalen, de la Universitatea din Portsmouth, Marea Britanie, a descoperit că primii quasari s-au format în mod natural în urma unor condiții turbulente și violente ale rezervoarelor rare de gaze din universul timpuriu.
”Găsim găuri negre supermasive în centrul majorității galaxiilor masive de astăzi, care pot avea milioane sau miliarde de mase solare”, spune dr. Whalen. ”Însă în 2003 am început să descoperim quasari care au existat la mai puțin de un miliard de ani după Big Bang. Nimeni nu a înțeles atunci cum aceștia s-au format atât de devreme.”
Cu câțiva ani în urmă, simulările pe supercomputer au arătat că primii quasari s-ar fi putut forma la joncțiunile unor fluxuri puternice de gaze rare și reci. Puține astfel de fluxuri existau atunci într-un spațiu de un miliard de ani-lumină, iar gaura neagră trebuia să aibă 100.000 de mase solare la naștere. Astăzi, găurile negre se formează atunci când stelele masive rămân fără combustibil și se prăbușesc, dar ele au, de obicei, doar între 10 și 100 de mase solare.
Astrofizicienii au emis de mult timp ipoteza că stelele cu masa între 10.000 și 100.000 de mase solare s-au format în universul timpuriu, dar numai în mediile exotice, cum ar fi cele bogate în radiații ultraviolete sau cele cu fluxuri supersonice între gaz și materia întunecată, care nu se aseamănă cu norii turbulenți în care s-au format primii quasari.
”Ne gândim la aceste stele ca la dinozaurii de pe Pământ – ele erau enorme și primitive și aveau vieți scurte, de doar un sfert de milion de ani înainte de a deveni găuri negre”, adaugă dr. Whalen.
”Modelările noastre pe supercomputer au arătat că fluxurile timpurii de gaze reci și dense capabile să producă găuri negre cu masa a miliarde de sori în doar câteva sute de milioane de ani și-au creat propriile stele supermasive fără a avea nevoie de medii neobișnuite. Fluxurile reci au produs turbulențe care au împiedicat formarea stelelor pe cale normală, până când norul de gaze a devenit atât de uriaș încât s-a prăbușit sub propria greutate, formând două stele primordiale gigantice – una de 30.000 de mase solare și alta de 40.000 de mase solare.”
”În consecință, singurii nori primordiali care ar fi putut forma un quasar imediat după apariția cosmosului – când s-au format primele stele din univers – și-au creat în mod convenabil propriile ”semințe” masive. Acest rezultat simplu și frumos explică nu numai originea primilor quasari, ci și distribuția lor de la începuturi.”
Sursa: Phys.org