Das Spitzer-Weltraumteleskop hat zwei der frühesten und primitivsten bekannten supermassiven Schwarzen Löcher gefunden. "Wir haben wahrscheinlich Quasare der ersten Generation gefunden, die in einem staubfreien Medium und in den frühesten Stadien der Evolution geboren wurden", sagte Linhua Jiang von der Universität von Arizona, Tucson, Hauptautor eines Papiers, das diese Woche in Nature veröffentlicht wurde.
Ein Quasar ist eine kompakte Region im Zentrum einer massiven Galaxie, die das zentrale supermassereiche Schwarze Loch umgibt.
Wie das Bild zeigt, das wir heute von der Planck-Mission gepostet haben, ist unsere Galaxie - und das Universum - mit Staub übersät. Wissenschaftler glauben jedoch, dass das sehr frühe Universum keinen Staub hatte - was ihnen sagt, dass die primitivsten Quasare auch staubfrei sein sollten. Aber bis jetzt hatte niemand „saubere“ Quasare gesehen.
Spitzer hat zwei identifiziert - die kleinsten seit Bestehen - etwa 13 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Quasare mit den Namen J0005-0006 und J0303-0019 wurden erstmals im sichtbaren Licht unter Verwendung von Daten aus der Sloan Digital Sky Survey enthüllt. Dieses Entdeckungsteam, zu dem auch Jiang gehörte, wurde von Xiaohui Fan, einem Mitautor der jüngsten Zeitung, geleitet. Das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA hatte auch Röntgenstrahlen von einem der Objekte beobachtet. Röntgenstrahlen, ultraviolettes und optisches Licht strömen aus Quasaren, wenn das sie umgebende Gas verschluckt wird.
"Quasare senden eine enorme Menge Licht aus, wodurch sie buchstäblich am Rande des beobachtbaren Universums erkennbar sind", sagte Fan.
Als Jiang und seine Kollegen zwischen 2006 und 2009 mit Spitzer J0005-0006 und J0303-0019 beobachteten, hoben sich ihre Ziele nicht wesentlich von den üblichen Quasar-Gruppen ab. Spitzer maß zusammen mit 19 anderen Objekten Infrarotlicht von den Objekten, die alle zu einer Klasse der entferntesten bekannten Quasare gehörten. Jeder Quasar wird von einem supermassiven Schwarzen Loch mit einem Gewicht von mehr als 100 Millionen Sonnen verankert.
Von den 21 Quasaren fehlten J0005-0006 und J0303-0019 charakteristische Signaturen für heißen Staub, wie die Spitzer-Daten zeigten. Durch das Infrarotvisier von Spitzer ist das Weltraumteleskop ideal geeignet, um das warme Leuchten von Staub zu erfassen, das durch das Zuführen von Schwarzen Löchern erwärmt wurde.
"Wir glauben, dass sich diese frühen Schwarzen Löcher zu der Zeit bilden, als sich der Staub weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall im Universum bildete", sagte Fan. „Das Uruniversum enthielt keine Moleküle, die zu Staub koagulieren konnten. Die für diesen Prozess notwendigen Elemente wurden später von Sternen produziert und in das Universum gepumpt. “
Die Astronomen beobachteten auch, dass die Menge an heißem Staub in einem Quasar mit der Masse seines Schwarzen Lochs steigt. Wenn ein Schwarzes Loch wächst, hat Staub mehr Zeit, sich um es herum zu materialisieren. Die Schwarzen Löcher an den Kernen von J0005-0006 und J0303-0019 weisen die kleinsten im frühen Universum bekannten gemessenen Massen auf, was darauf hinweist, dass sie besonders jung sind und sich in einem Stadium befinden, in dem sich noch kein Staub um sie herum gebildet hat.
Die Spitzer-Beobachtungen wurden gemacht, bevor das Teleskop im Mai 2009 kein flüssiges Kühlmittel mehr hatte und seine „warme“ Mission begann.
Quelle: JPL
