画像クレジット：SDSS
最も遠い既知のクエーサーは、宇宙が現在の年齢のわずか6％、またはビッグバン後約7億年であるときにいくつかの超大質量ブラックホールが形成されたことを示しています。
数十億の太陽の質量のブラックホールが非常に早い宇宙でどのように急速に形成されたかは、スローンデジタルスカイサーベイ（SDSS）で天文学者が提起した1つの謎です。彼らは、13の最も古く、最も遠いクエーサーを発見しました。
「今後3年間でその数を少なくとも2倍に増やしたいと考えています」と、アリゾナ大学のツーソンにあるスチュワード天文台のXiaohui Fan氏は述べています。
ファンはSDSSチームを率いて、遠く離れたクエーサーを発見しました。クエーサーは、コンパクトですが、超巨大ブラックホールによって駆動されていると考えられている明るい物体です。おおぐま座で最も遠いクエーサーは、およそ130億光年離れています。
最も古代のクエーサーは、初期宇宙に関する他の食欲をそそる疑問を提起します。ファンは本日（2月13日）、シアトルで開催されたアメリカ科学振興協会の年次総会でそれについて話しました。
幼児の宇宙は水素とヘリウムでした。
「しかし、初期のクエーサーの周りには他にも多くの要素が見られます」とファンは言った。 「炭素、窒素、鉄、その他の元素の証拠が見られますが、これらの元素がどのようにしてそこに到達したかは明らかではありません。近くの成熟した銀河にあるように、それらの初期のシステムの人口に比例して同じくらい多くの鉄があります。」
天文学者は宇宙の現在の年齢を137億年と推定しています。初期の宇宙のクエーサーは、天の川のようにビッグバンから20億年後に形成された近くの銀河と同じくらい成熟しているように見えました。
また、SDSSの研究者と協力している電波天文学者は、古代クエーサーの近くで、分子雲の主要なコンポーネントである一酸化炭素を検出しました。
このすべての証拠は、最初の成熟した銀河が非常に初期の宇宙で古代の超大質量ブラックホールと共に正しく形成されたことを示唆しています。
宇宙論者はパニックに陥っていませんが、何が起こっているのかを明らかにするために理論を洗練する必要があります。
ファンと彼の同僚は、最古のクエーサーが宇宙の暗黒時代の終わりと宇宙のルネサンスの始まりを探査するために使用できると信じています。
いわゆるコズミックダークエイジズでは、宇宙は星のない冷たく不透明な場所でした。その後、宇宙が急速な移行を遂げる重要な段階が訪れました。宇宙ルネサンスで形成された最初の銀河とクエーサーは、宇宙を加熱して、今日私たちが見る場所になりました。
ファンと彼の同僚は、彼らの最も古くから知られているクエーサーのいくつかが重要な移行に及ぶかもしれないと信じています。
「私たちの観察は、この遷移の間に私たちが目にする可能性があるのは、原子状水素が完全にイオン化されることであることを示唆しています。このイオン化プロセスは、最初の10億年の間に行われている重要なプロセスの1つでした。」
現在の観察では、このイオン化プロセスがいつどのように発生したかが明らかになり始めたところです。ファンによると、遠方のクエーサーからのデータと、ビッグバンからの残留放射線である宇宙マイクロ波背景からのデータなど、他の証拠を組み合わせることで、最初の銀河がどのように出現したかについての理論のテストが始まります。
ファンによると、大口径宇宙望遠鏡であるNASAの6.5メートルのジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を使用して、宇宙の暗黒時代と宇宙のルネサンスの間で何が起こったかを実際に探査する必要があるかもしれません。
ファンが指摘したように、光学/赤外線地上望遠鏡は、6.5をはるかに超える赤方偏移の物体を検出できません。地球の大気中の水蒸気はより長い赤外線波長を吸収するため、おそらく宇宙を回るNASAスピッツァー望遠鏡よりも大きな口径の宇宙望遠鏡を使用して、赤方偏移7、8、または10インチで物体を研究します。ファンは言った。
（いわゆる赤方偏移は、地球から遠ざかる天体の速度に比例する現象です。そのスペクトルの線は、より長い赤い波長に向かってシフトします。天文学者は、最も遠い天体が最高速度で地球から遠ざかると信じています。オブジェクトが遠いほど、その再シフトは大きくなります。）
元のソース：UAニュースリリース
