Den eldgamle kvasaren stammer fra en svært interessant periode i universets historie. Illustrasjonen viser kvasaren og tidlige stjerner som skaper bobler av ionisert hydrogen i et univers av nøytral hydrogengass. (Illustrasjon: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science)
Forskere har funnet enormt sort hull fra tidenes morgen
Like etter at de første stjernene tentes, oppstod et monster av et sort hull.
Det er gigantisk.
Etter astronomenes beregninger er det nyoppdagede sorte hullet rundt 800 millioner ganger massen til vår egen sol.
Det er også det eldste supermassive sorte hullet vi noen sinne har observert.
Det oppstod mindre enn 690 millioner år etter det store smellet – da verdensrommet bare var en tjuedel av alderen det har i dag.
Det er fryktelig tidlig for et så stort sort hull. Så tidlig at det egentlig ikke burde eksistert.
Astronomene har foreløpig problemer med å forklare hvordan det kan ha samlet så mye masse på mindre enn 690 millioner år, ifølge en pressemelding fra Massachusetts Institute of Technology.
Kvasar
Det var Eduardu Bañados fra Carnegie Institution for Science og en rekke kollegaer som fant det sorte hullet – eller rettere sagt kvasaren.
En kvasar er et kjempedigert sort hull midt i en hvirvel av stoff som hullet holder på med å sluke. Idet stoffet ramler inn i det sorte hullet, sender det ut masse energi, som gjør kvasarer til noen av de mest lyssterke objektene i universet.
Dette gjør det også mulig å se dem, selv om de er ufattelig langt unna. Og det er nettopp slike fjerne objekter vi må kikke etter hvis vi skal se hva som skjedde da universet var ungt.
Lys bruker nemlig tid på å reise. Det betyr at det vi observerer fra jorda faktisk ikke er det som skjer nå, men det som skjedde da lyset ble sendt ut fra lyskilden.
Ser bakover i tid
Lyset bruker for eksempel åtte minutter på å komme seg fra sola til jorda. Og det bruker over fire år på å nå hit fra vår nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri. I teorien kan altså Proxima Centauri være rappet av aliens, uten at vi merker det før om fire år.
Dette gjør det for eksempel upraktisk å forsøke å kommunisere med eventuelle romvesener på fjerne planeter. Det vil ta tiår eller hundreår å få svar! På den annen side gjør dette fenomenet at vi kan se bakover i tid.
Jo lenger unna et himmellegeme er, jo lenger tilbake i tida ser vi. Og stirrer vi langt nok ut, er det altså mulig å få informasjon om hva som skjedde da universet var et spedbarn.
Derfor er forskerne naturlig nok begeistret over å ha funnet den enorme kvasaren. Den kan kaste sitt gamle lys over ubesvarte spørsmål om en svært interessant tid i verdensrommets historie: Tida da de aller første stjernene og galaksene tentes i mørket.
Stummende mørke
I noen hundre tusen år etter det store smellet, var universet en ugjennomsiktig glødende suppe av partikler, tror forskerne.
Men verdensrommet kjølnet og utvidet seg. Etter bare 400 000 år ble partiklene til er jevnt slør av hydrogengass. Og mørket senket seg. Et totalt, stummende mørke, som trolig varte i et par hundre millioner år.
Men sakte, men sikkert sørget tyngdekrafta for at hydrogengassen begynte å samle seg i klumper. Og noen slike klumper ble store og tette nok til at de ble til stjerner. Universets første lysende fyrtårn.
Energien som strålte ut fra dem, begynte å forandre hydrogenet i nærheten, fra nøytralt hydrogen til hydrogenioner – altså et hydrogenatom som mangler et elektron.
Fortellinger fra den store forandringen
Bobler av slikt ionisert hydrogen spredte seg utover fra stadig nye stjerner som poppet opp. Ganske snart hadde energien deres ionisert all hydrogengassen i hele verdensrommet, slik den fortsatt er, den dag i dag.
Men observasjonene av den eldgamle kvasaren, viser at den var omgitt av omtrent halvt om halvt med hydrogen og ionisert hydrogen. Den oppstod altså i perioden før stjernene hadde klart å endre alt til ioner, ifølge en pressemelding fra Carnegie Institution for Science.
Lyset fra den eldgamle, monstrøse kvasaren bærer dermed med seg ny informasjon fra denne siste store endringsfasen som før verdensrommet ble slik vi kjenner det.
Kanskje forskerne etter hvert kan finne hint om hvordan kvasaren kunne bli så gigantisk, så tidlig i universets historie?
Referanse:
Eduardo Bañados m. fl., An 800-million-solar-mass black hole in a significantly neutral Universe at a redshift of 7.5, Nature, desember 2017. Sammendrag.
