Das Universum ist 13,8 Milliarden Jahre alt und in dieser Zeit sind unzählige Dinge passiert, wenn auch vielleicht in einem Tempo, das uns überraschen würde. Einige Studien deuten darauf hin, dass die ersten Galaxien entstanden, als das Universum 50 Millionen Jahre alt war. Wir kennen den Zeitraum von diesem Moment bis zu einer Milliarde Jahren als „Cosmic Dawn“, und nun ist es einer Gruppe von Wissenschaftlern nach langer Suche gelungen, das erste Paar von Cosmic Dawn-Quasaren zu finden, deren Galaxien verschmelzen. Etwas, das aufgrund der damaligen Größe des Universums und der Anzahl der bereits existierenden Galaxien häufiger vorkommen sollte, als Beobachtungen vermuten lassen.
Ein Quasar ist ein astronomisches Objekt, dessen Name sich von „fast stellares Objekt“ ableitet, weil es so hell am Nachthimmel leuchtet und fast wie Sterne aussieht. Obwohl sie in Wirklichkeit viel größer sind, weil es sich um supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien handelt, die Lichtstrahlen aussenden, als wären sie Leuchttürme. Aufgrund seiner großen Helligkeit und seiner relativen Häufigkeit in einem so primitiven Universum wie dem damaligen ist zu erwarten, dass Wissenschaftler Quasare gefunden haben, deren Galaxien viel früher verschmolzen sind. Etwas hat nicht gepasst. Ist es möglich, dass wir mit dem, was wir über diese Zeit wissen, falsch liegen?
Natürlich ist es möglich, genauso wie wir uns bei Hunderten anderer wissenschaftlicher Fragen irren können, insbesondere wenn es um die ältesten und am weitesten entfernten Gebiete der Paläontologie und Kosmologie geht. Es scheint jedoch, dass in diesem Fall die Seltenheit unserer Aufzeichnungen über Quasare, deren Galaxien verschmelzen, darauf zurückzuführen sein könnte, dass sie tatsächlich nicht so hell sind, wie wir angenommen hatten. Nach der Beobachtung dieses Falles kamen die Forscher zu dem Schluss, dass ein Teil der Leuchtkraft dieser von ihnen beobachteten Objekte logischerweise von den Galaxien und nicht nur von den Quasaren in ihren Kernen stammt.
Das bedeutet, dass ihre Galaxien immer noch neue Sterne bilden und dass sich zwischen beiden Scheiben eine Gasbrücke befindet, über die Materie ausgetauscht wird, gezogen von der Schwerkraft der Nachbargalaxie. Mit anderen Worten: Beobachtungsergebnisse zeigen, dass beide Galaxien tatsächlich zusammenkommen. Und um uns eine Vorstellung von diesem Körpersystem zu geben: Während das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie eine Masse hat, die 3 oder 4 Millionen Sonnen entspricht, erreichen diese beiden 100 Millionen. Eine sehr interessante Tatsache über dieses sehr alte Universum.
Nach der Untersuchung der Hinweise, die ihnen zur Verfügung standen, konnten die Forscher diese Verschmelzung von Galaxien datieren, als das Universum 900 Millionen Jahre alt war. Damit liegt es direkt am Ende der kosmischen Morgendämmerung, aber diese Ära ist wiederum in die Dunkelheit unterteilt Zeitalter, über die wir wenig wissen und die etwa 400 Millionen Jahre dauerten, und das Zeitalter der Reionisierung. Letzteres wird so genannt, weil es genügend Sterne, Galaxien und Quasare gab, die ultraviolette Strahlung aussendeten, eine sehr energiereiche Art von Licht, das in der Lage war, Elektronen aus der Materie herauszureißen.
Diese elektrisch geladenen Teilchen, die den Kern jedes Atoms umkreisen. Durch den Verlust dieser Elektronen erhalten die Atome eine positive elektrische Ladung und ihre Umgebung eine negative elektrische Ladung. Aufgrund der losen Elektronen wird das Atom dann ionisiert, was dem betreffenden Zeitalter seinen Namen gegeben hat. In dieser Zeit entstanden die großen Strukturen, die wir in unserem Universum beobachten können.
Und deshalb ist diese Entdeckung so wichtig, denn obwohl in der Reionisierungsepoche etwa 300 Quasare gefunden wurden, wurde keiner in einem Paar gefunden. Bis Matsuoka und sein Team die mit der Hyper Suprime-Cam am Subaru-Teleskop aufgenommenen Bilder überprüften und ein schwacher roter Fleck ihre Aufmerksamkeit erregte. „Bei der Untersuchung von Bildern von Quasarkandidaten fielen mir zwei extrem rote und ähnliche Quellen nebeneinander auf“, sagte Matsuoka. „Die Entdeckung war reiner Zufall.“
Der Astronom Yoshiki Matsuoka arbeitet an der Ehime-Universität in Japan und ist der Hauptautor des in der Zeitschrift veröffentlichten Artikels, der diese Ergebnisse beschreibt Astrophysikalische Tagebuchbriefe. In seinen eigenen Worten: „Die statistischen Eigenschaften von Quasaren in der Epoche der Reionisierung sagen uns viele Dinge, wie zum Beispiel den Fortschritt und Ursprung der Reionisierung, die Bildung supermassereicher Schwarzer Löcher während der kosmischen Morgendämmerung und die früheste Entwicklung von Galaxien.“ Quasare.
NICHT BEKANNT WERDEN:
- Obwohl dies die ersten sind, die bestätigt wurden, gibt es aus dieser Zeit weitere Kandidaten für verschmelzende Galaxienquasare. Aufgrund des Gravitationslinseneffekts ist es jedoch schwierig, sie von möglichen Bildern einzelner Quasare zu trennen. Andere mögliche galaktische Kerne haben eine viel geringere Leuchtkraft als die eines Quasars und passen daher nicht zu dem, was in diesem Artikel beschrieben wird.
REFERENZEN (MLA):
- „Entdeckung verschmelzender Zwillingsquasare bei z = 6,05“ Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe 10.3847/2041-8213/ad35c7
