De Spitzer-ruimtetelescoop heeft gevonden wat lijkt op twee van de vroegste en meest primitieve superzware zwarte gaten die we kennen. "We hebben vermoedelijk quasars van de eerste generatie gevonden, geboren in een stofvrij medium en in de vroegste stadia van evolutie", zegt Linhua Jiang van de Universiteit van Arizona, Tucson, hoofdauteur van een paper dat deze week in Nature is gepubliceerd.
Een quasar is een compact gebied in het centrum van een enorm sterrenstelsel rond het centrale superzware zwarte gat.
Zoals blijkt uit de afbeelding die we eerder vandaag van de Planck-missie hebben gepost, is ons sterrenstelsel - en het universum - bezaaid met stof. Maar wetenschappers geloven dat het heel vroege universum geen stof had - wat hen vertelt dat de meest primitieve quasars ook stofvrij moeten zijn. Maar tot nu toe had niemand 'schone' quasars gezien.
Spitzer heeft er twee geïdentificeerd - de kleinste ooit - ongeveer 13 miljard lichtjaar verwijderd van de aarde. De quasars, genaamd J0005-0006 en J0303-0019, werden voor het eerst onthuld in zichtbaar licht met behulp van gegevens van de Sloan Digital Sky Survey. Dat ontdekkingsteam, waaronder Jiang, werd geleid door Xiaohui Fan, een co-auteur van de recente krant. De Chandra X-ray Observatory van NASA had ook röntgenstralen van een van de objecten waargenomen. Röntgenstralen, ultraviolet en optisch licht stromen uit quasars terwijl het gas eromheen wordt ingeslikt.
"Quasars zenden een enorme hoeveelheid licht uit, waardoor ze letterlijk aan de rand van het waarneembare universum waarneembaar zijn", zei Fan.
Toen Jiang en zijn collega's tussen 2006 en 2009 J0005-0006 en J0303-0019 met Spitzer gingen observeren, verschilden hun doelen niet veel van de gebruikelijke quasar-groep. Spitzer mat infrarood licht van de objecten samen met 19 andere, allemaal behorend tot een klasse van de verste bekende quasars. Elke quasar is verankerd door een superzwaar zwart gat dat meer dan 100 miljoen zonnen weegt.
Van de 21 quasars, J0005-0006 en J0303-0019 misten karakteristieke kenmerken van heet stof, toonden de Spitzer-gegevens. Het infrarood zicht van Spitzer maakt de ruimtetelescoop bij uitstek geschikt om de warme gloed van stof te detecteren die is verwarmd door zwarte gaten te voeden.
"We denken dat deze vroege zwarte gaten zich vormen rond de tijd dat het stof zich voor het eerst in het universum vormde, minder dan een miljard jaar na de oerknal," zei Fan. 'Het oorspronkelijke universum bevatte geen moleculen die konden stollen om stof te vormen. De elementen die nodig zijn voor dit proces werden later geproduceerd en door sterren in het universum gepompt. ”
De astronomen merkten ook op dat de hoeveelheid heet stof in een quasar omhoog gaat met de massa van zijn zwarte gat. Naarmate een zwart gat groeit, heeft stof meer tijd om zich heen te materialiseren. De zwarte gaten aan de kernen van J0005-0006 en J0303-0019 hebben de kleinste gemeten massa's die bekend zijn in het vroege universum, wat aangeeft dat ze bijzonder jong zijn, en in een stadium waarin er nog geen stof om hen heen is gevormd.
De Spitzer-waarnemingen werden gedaan voordat de telescoop in mei 2009 zonder vloeibare koelvloeistof kwam en daarmee aan zijn 'warme' missie begon.
Bron: JPL
