Az eredmények új mérföldkövet jelentenek a Világegyetem első néhány százmillió évének kutatásában, és segíthetnek megérteni, hogyan alakulhattak ki a szupernagy tömegű fekete lyukak az Ősrobbanás után alig néhány százmillió évvel. A HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet kutatói az MTA Lendület programjának támogatásával vesznek részt a Euclid Konzorcium munkájában.
A kvazárok a Világegyetem legfényesebb objektumai közé tartoznak. Hatalmas energiakibocsátásukat a galaxisok központjában található szupernagy tömegű fekete lyukak táplálják, amelyek hatalmas mennyiségű anyagot nyelnek el. Rendkívüli fényességüknek köszönhetően kozmikus világítótornyokként szolgálnak, így téve lehetővé a csillagászok számára, hogy a Világegyetem legkorábbi korszakait is tanulmányozzák.
Ábra: Művészi illusztráció egy kvazárról, amelynek központi szupernagy tömegű fekete lyukába hatalmas mennyiségű anyag örvénylik. A folyamat során rendkívül nagy energiájú sugárzás keletkezik, amely a kvazárokat a Világegyetem legfényesebb objektumai közé emeli. Forrás: ESA
A csillagászok a nagyon távoli objektumok távolságát és korát a vöröseltolódás (z) segítségével jellemzik, amely a Világegyetem tágulása miatt a fény hullámhosszának megnyúlását írja le. A most felfedezett kvazárok vöröseltolódása z=6,6 és z=7,8 közé esik. A legtávolabbi objektum fénye akkor indult útnak, amikor a Világegyetem mindössze 670 millió éves volt, vagyis jelenlegi kb. 13,7 milliárd éves korának csupán mintegy öt százalékát érte el. A felfedezés azért is különösen jelentős, hiszen eddig mindössze kilenc olyan kvazárt ismertünk, amelynek vöröseltolódása meghaladta a 7-et. A Euclid már az első másfél év megfigyelései alapján további tizenkét ilyen objektumot azonosított, így több mint kétszeresére növelte az ismert legkorábbi kvazárok számát.
A korai kvazárok felkutatása rendkívül nehéz feladat, mivel egyszerre nagyon ritkák és rendkívül halványak. A 2023-ban felbocsátott Euclid azonban nagy égterületeket képes egyszerre, kiváló felbontással és infravörös érzékenységgel feltérképezni, így jóval hatékonyabban azonosítja ezeket a különleges objektumokat, mint a korábbi égboltfelmérések.
Ábra: A Euclid által felfedezett 31 kvazár közül 15 látható ezen az ábrán. A kvazárok minden egyes képkivágás közepén látható apró fénypontok. Forrás: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA. A képfeldolgozást a Euclid Science Ground Segment és Antoine Basset (CNES) végezte.
A most felfedezett kvazárok a kozmikus reionizáció korszakából származnak, amikor az első csillagok és galaxisok sugárzása fokozatosan ionizálta a Világegyetem semleges hidrogénjét, véget vetve az úgynevezett „sötét korszaknak”.
„Az ősi kvazárok önmagukban is rendkívül izgalmas felfedezések. Emellett egyfajta időgépként is szolgálnak, amelyek segítségével feltárhatjuk a korai Világegyetemet, és jobban megérthetjük, hogyan jött létre a galaxisok legelső generációja” – emelte ki Valeria Pettorino, az ESA Euclid programjának egyik vezetője.
Kovács András, a HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet tudományos munkatársa, a Euclid magyar csapatának vezetője hozzátette: „A Euclid elsődleges célja a sötét anyag és a sötét energia természetének feltárása. Ugyanakkor a rekordtávolságú kvazárok felfedezése, vagy éppen a néhány héttel ezelőtt bemutatott, a Tejútrendszer központjáról készült páratlan részletességű felvételek is jól mutatják, hogy a Euclid az asztrofizika egyik legsokoldalúbb űrtávcsövévé vált.”
A most bemutatott eredmények a Euclid égboltfelmérésének mindössze másfél évnyi adataiból születtek. A küldetés hatéves programja során a kutatók várakozásai szerint több száz hasonló, rendkívül távoli kvazárt fedezhetnek fel, köztük olyanokat is, amelyek még közelebb visznek bennünket az első csillagok és galaxisok kialakulásának korszakához.
A Euclid első nagyobb nyilvános adatközlése (DR1) 2026 végén várható. Ez minden idők legnagyobb, világűrből készített, nagy felbontású látható és infravörös égbolttérképe lesz, amely nemcsak a korai Világegyetem kutatását, hanem a sötét anyag és a sötét energia természetének feltárását is új szintre emeli.