Yksi tähtitieteen suurista kysymyksistä on ollut se, miten supermassiiviset mustat aukot syntyivät ja kasvoivat maailmankaikkeuden ensimmäisten vuosimiljoonien aikana. Toinen iso kysymys on kvasaarien eli voimakkaasti säteilevien galaksien synty.
Kvasaarit näyttävät nimittäin syntyvän niin nopeasti, että tutkijoiden on vaikea selittää, miten se on mahdollista.
Tähän asti kvasaarien synty on voitu selittää vain teoriassa. Nyt Niels Bohr -instituutin ja Tanskan avaruustutkimuskeskuksen kansainvälinen tutkijaryhmä on bongannut avaruudesta kohteen, joka voi vahvistaa teorian.
Jäänne maailmankaikkeuden aamukoitosta
Tutkijoiden havaitsema kohde on välimuoto, joka on muuttumassa pölypilven kaltaisesta kiivaasti tähtiä synnyttävästä galaksista hyvin kirkkaaksi kvasaariksi. Sen keskelle on muodostumassa supermassiivinen musta aukko.
GNz7q on suurennoksen keskellä näkyvä punainen piste. Hubble on koonnut kuvan niin sanotusta GOODS North -alueesta.
Kohde on saanut nimen GNz7q. Se on syntynyt 750 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen eli noin 13 miljardia vuotta sitten. Tuota aikaa tutkijat kutsuvat maailmankaikkeuden aamunkoitoksi.
”Kohde on kahden harvinaisen kosmisen kohteen välimuoto: tähtiä synnyttävän pölygalaksin ja kirkkaana loistavan kvasaarin. Se avaa uuden mahdollisuuden löytää selitys sille, miten supermassiiviset mustat aukot ovat voineet syntyä niin nopeasti varhaisessa maailmankaikkeudessa,” kertoo tutkijatohtori Seiji Fujimoto Niels Bohr -instituutin lehdistötiedotteessa.
Tavalliset galaksit, kuten Linnunrata, koostuvat kaasu- ja pölypilvistä ja tähdistä, ja niiden keskellä on supermassiivinen musta aukko, joka imee itseensä galaksin ainetta. Kvasaarit puolestaan ovat galakseja, jotka säteilevät huomattavasti voimakkaammin kuin tavalliset galaksit.
Kvasaarit ovat maailmankaikkeuden kirkkaimpia kohteita ja etäisimpiä havaittavissa olevia kohteita.
Tavallisten galaksien tavoin myös kvasaarien ytimessä on jättiläismäinen musta aukko, jota ympäröi aukkoon syöksyvästä kaasusta syntynyt kiekko.
Itse mustasta aukosta ei tule valoa, mutta kun mustaan aukkoon matkalla olevan kaasun hiukkaset hankaavat toisiaan, syntyy runsaasti valoa ja lämpöä.
Kohde killui tutkijoiden nenän edessä
Nyt löydetty kohde on vasta muodostumassa oleva kvasaari. Se ei ole vielä pölyn ja kaasun peitossa, eikä se siksi loista yhtä kirkkaana kuin valmis kvasaari.
Galaksi, josta GNz7q bongattiin, tuottaa uusia tähtiä huimaan tahtiin. Niitä syntyy 1 600 kertaa niin nopeasti kuin Linnunradassa. Vasta syntyneet tähdet luovat kosmista pölyä, joka kuumenee ja alkaa hohtaa kirkkaana.
GNz7qn-kohteen illustraatio osoittaa, miten voimakas valo tunkeutuu pölyn ja kaasun läpi.
Galaksin keskellä on jo nyt musta aukko, ja koska galaksi on vasta kehityksensä varhaisessa vaiheessa, musta aukko kasvaa supermassiiviseksi sitä mukaa kuin se imee ainetta ympäristöstään.
GNz7q on oikeastaan löydetty jo kauan sitten. Tutkijat löysivät sen havaintoaineistosta, jonka avaruusteleskooppi Hubble on koonnut niin sanotusta GOODS North -alueesta. GOODS North on yksi eniten tutkittuja alueita maailmankaikkeudessa. Kohde siis vain odotti löytymistään Hubblen aineistossa. Se löytyi, kun aineistoa käytiin läpi aallonpituus kerrallaan.
Kun viime joulukuussa kiertoradalleen lähetetty James Webb -avaruusteleskooppi alkaa työnsä, GNz7q:n kaltaisia kohteita todennäköisesti löytyy lisää. Sitten niiden rakennetta ja kehitystä päästään tutkimaan lähemmin.