Это открытие может пролить свет на ранние этапы эволюции галактик, подобных нашему Млечному Пути.
«Судя по всему, мы обнаружили примитивные квазары из первого поколения подобных объектов, которые формируются в условиях отсутствия межзвездной пыли вскоре после Большого взрыва. Эти квазары - молодые галактические системы с быстро растущими черными дырами в центре и быстро накапливающейся межзвездной материей, недостающее звено в эволюции галактик, которое мы ищем уже очень давно», - сказала Марианна Вастергаард, ведущий автор исследования из Университета Аризоны.
Отличительной особенностью квазаров от остальных объектов Вселенной является высокая яркость их свечения при очень небольших видимых размерах, сопоставимых с размерами звезд.
Согласно современным представлениям квазары представляют собой молодые галактики, образующиеся из скоплений газа и пыли, выброшенных в космическое пространство уже сформировавшимися звездами, прошедшими основные стадии эволюции.
Квазары содержат в своем центре массивные черные дыры - небесные тела, имеющие массу в 200-300 миллионов масс Солнца, не излучающие и не отражающие никакого типа излучения, так как их гравитация настолько велика, что удерживает даже кванты света.
Эти черные дыры все время набирают свою массу, непрерывно поглощая материю из окружающего пространства - межгалактическую пыль, которая силами гравитации черной дыры собирается вокруг нее в форме диска.
Под воздействием этих сил материя в этом диске непрерывно ускоряется и, соударяясь друг с другом, разогревается до высоких температур, излучая электромагнитные волны в широком диапазоне - от рентгеновских до инфракрасных.
Несмотря на то, что материя диска постоянно поглощается черной дырой, сам диск в размерах не уменьшается, так как его состав все время пополняется за счет вновь притягиваемого из межзвездного пространства материала. Этот материал поглощает часть ультрафиолетового излучения, идущего от близлежащих к дыре слоев вещества, и переизлучает его в форме инфракрасного света.
Благодаря чрезвычайно яркому свечению, ученые могут наблюдать квазары, находящиеся даже на самых окраинах Вселенной. Световые волны отсюда приходят на Землю с задержкой в многие миллиарды лет, а потому, наблюдая за этими объектами, можно видеть, как они выглядели на ранних стадиях своей эволюции.
Несмотря на это, астрономы долгое время не могли выявить существенных различий между такими молодыми квазарами и более старыми, находящимися ближе к Земле, а потому ранние стадии их эволюции оставались загадкой.
Группа астрономов под руководством Вастергаард в своей статье описала два квазара, сформировавшихся спустя всего 800 миллионов лет после Большого взрыва, не имеющих в спектре своего свечения волн, испускаемых разогретой межзвездной пылью. Кроме того, черные дыры в этих двух квазарах имеют меньшую массу, чем в остальных.
Эти объекты были выявлены в ходе анализа данных, полученных космическим телескопом «Спитцер», изучающим Вселенную в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн.
Авторы исследования полагают, что эти два квазара, получившие номера SDSS J000552.34?000655.8 и SDSS J030331.40-001912.9, отличаются от всех остальных подобных объектов потому, что представляют собой квазары на ранней стадии развития, в которых достаточное количество межзвездной пыли, основным источником которой являются звезды возрастом от 500 миллионов лет и старше, еще не накопилось.
Тем не менее, параметры этих объектов указывают на то, что рост черных дыр в них идет с большой скоростью, а потому в этих галактиках должны существовать альтернативные источники материи и пыли, питающей рост черных дыр. Теперь ученым предстоит прояснить, что это за источники, и выяснить, как выглядела Вселенная на ранних этапах своего развития и как формировались первые галактики.