Kredit gambar: SDSS
Kuarsa yang paling jauh diketahui menunjukkan bahawa beberapa lubang hitam supermasif terbentuk ketika alam semesta hanya 6 persen dari umurnya sekarang, atau sekitar 700 juta tahun setelah ledakan besar.
Bagaimana lubang hitam berjuta-juta jisim suria terbentuk begitu cepat di alam semesta awal adalah satu misteri yang dibangkitkan oleh ahli astronomi dengan Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Mereka telah menemui 13 kuarsa tertua, paling jauh yang belum dijumpai.
"Kami berharap sekurang-kurangnya menggandakan jumlah itu dalam tiga tahun ke depan," kata Xiaohui Fan dari Observatorium Steward University of Arizona di Tucson.
Fan mengetuai pasukan SDSS yang menemui kuarsa jauh, yang merupakan objek padat tetapi bercahaya yang disangka dikuasakan oleh lubang hitam supermasif. Quasar paling jauh, di buruj Ursa Major, berada kira-kira 13 bilion tahun cahaya.
Kuarsa paling kuno menimbulkan persoalan mengasyikkan lain mengenai alam semesta awal. Fan membincangkannya hari ini (13 Februari) di mesyuarat tahunan American Association for the Advancement of Science di Seattle.
Alam semesta bayi adalah hidrogen dan helium.
"Tetapi kami melihat banyak elemen lain di sekitar kuarsa awal," kata Fan. "Kami melihat bukti karbon, nitrogen, besi dan unsur-unsur lain, dan tidak jelas bagaimana unsur-unsur ini sampai di sana. Terdapat banyak besi, sebanding dengan populasi sistem awal itu, seperti terdapat galaksi dewasa di sekitarnya. "
Ahli astronomi menganggarkan usia alam semesta sekarang pada 13.7 bilion tahun. Quasars di alam semesta awal kelihatan matang seperti galaksi berdekatan yang, seperti Bima Sakti, terbentuk beberapa bilion tahun setelah ledakan besar.
Juga, ahli astronomi radio yang bekerjasama dengan penyelidik SDSS mengesan karbon monoksida, komponen utama awan molekul, berhampiran kuarsa kuno.
Semua bukti ini menunjukkan bahawa galaksi dewasa pertama terbentuk tepat bersama dengan lubang hitam supermasif kuno di alam semesta yang sangat awal.
Walaupun ahli kosmologi tidak panik, mereka perlu memperhalusi teori untuk menjelaskan apa yang sedang berlaku.
Fan dan rakan-rakannya percaya bahawa kuarsa tertua dapat digunakan untuk menyelidiki akhir Zaman Gelap Kosmik dan permulaan Zaman Renaisans Kosmik.
Pada zaman Cosmic Dark Ages, alam semesta adalah tempat sejuk dan legap tanpa bintang. Kemudian datang fasa kritikal di mana alam semesta melalui peralihan yang cepat. Galaksi dan quasar pertama yang terbentuk di Cosmic Renaissance, memanaskan alam semesta sehingga menjadi tempat yang kita lihat sekarang.
Fan dan rakan-rakannya percaya bahawa beberapa kuarsa tertua mereka yang diketahui mungkin merangkumi peralihan kritikal.
"Pemerhatian kami menunjukkan bahawa apa yang mungkin kita lihat selama peralihan ini adalah hidrogen atom menjadi terionisasi sepenuhnya. Proses pengionan ini adalah salah satu proses penting yang berlaku selama satu bilion tahun pertama. "
Pemerhatian semasa baru mula mengungkapkan kapan dan bagaimana proses pengionan ini berlaku. Data dari kuarsa jauh digabungkan dengan bukti lain, seperti dari latar gelombang mikro kosmik, yang merupakan radiasi relik dari big bang, akan mula menguji teori bagaimana galaksi pertama muncul di alam semesta, kata Fan.
Mungkin diperlukan teleskop ruang bukaan besar, Teleskop Angkasa James Webb 6,5 meter NASA, untuk benar-benar meneroka apa yang berlaku antara Zaman Gelap Kosmik dan Renaisans Kosmik, kata Fan.
Teleskop berasaskan tanah optik / inframerah tidak dapat mengesan objek yang berpindah merah melebihi 6.5, Fan berkata. Wap air di atmosfera Bumi menyerap panjang gelombang inframerah yang lebih lama, jadi ia akan mengambil teleskop berasaskan ruang, mungkin dengan bukaan yang lebih besar daripada Teleskop Spitzer NASA yang sekarang mengorbit Bumi, untuk mengkaji objek pada pergeseran merah 7, 8, atau 10 di terperinci, Fan berkata.
(Yang disebut pergeseran merah adalah fenomena yang sebanding dengan halaju objek cakerawala yang melaju jauh dari Bumi. Garis-garis dalam spektrumnya beralih ke panjang gelombang merah yang lebih panjang. Ahli astronomi kini percaya bahawa objek yang paling jauh surut dari Bumi pada halaju tertinggi, jadi semakin jauh objek, semakin besar kemerahannya.)
Sumber Asal: Siaran Berita UA
