Мигающие, словно космические «маяки», в 13 миллиардах световых лет от Земли, квазары представляют собой одни из самых древних и ярких объектов ранней Вселенной, которые когда-либо были зарегистрированы астрономами.
Квазары (сокращение от словосочетания «квазизвездный радиоисточник») представляют собой огромные черные дыры, окрестности которых светятся настолько ярко, что их светимость сравнима со светимостью целой галактики. Массы ядер квазаров составляют от нескольких миллионов до нескольких миллиардов масс Солнца. В современной Вселенной квазары можно обнаружить в центрах многих крупных галактик. Но исключительно высокая светимость квазаров позволяет также наблюдать объекты этого класса, расположенные очень далеко от нас – так, около 200 квазаров было обнаружено в ранней Вселенной, в ту эпоху, когда возраст нашего мира составлял не более одного миллиарда лет.
Как могли настолько массивные объекты сформироваться настолько рано в истории космоса, когда галактики и крупные звезды встречались крайне редко? Этот вопрос стоит перед учеными уже на протяжении более чем двух десятилетий, и в новом исследовании группа под руководством Даниэля Уэйлена (Daniel Whalen) из Портсмутского университета, Великобритания, возможно, получила ответ на него.
Используя компьютерное моделирование, исследователи воссоздали процесс формирования звезд в ранней Вселенной, обратив особое внимание на те редкие случаи, когда наблюдалось столкновение двух потоков холодного, турбулизованного газа. Хотя в современной Вселенной потоки газа, являющегося материалом для формирования новых звезд, образуют самую настоящую «дорожную сеть» с множеством пересечений, в первый миллиард лет после Большого взрыва, в ранней Вселенной, такие естественные «облака» или резервуары, лежащие на пересечении двух газовых потоков, являлись редким явлением, что затрудняет их изучение при помощи наблюдений.
В построенной модели два крупных «сгустка» звездообразовательного газа постепенно формировались на пересечении этих потоков в течение миллионов лет. Но, к удивлению команды, эти сгустки не превратились в дальнейшем в звезды нормального размера, как предполагали предыдущие модели ранней Вселенной.
«Эти холодные потоки обусловливали возникновение турбулентности в газовом облаке, которая предотвращала формирование звезд нормального размера, до тех пор пока облако не стало настолько массивным, что оно катастрофически коллапсировало под действием собственного веса, формируя две гигантских первичных звезды, - сказал Уэйлен. – Масса первой из звезд составила 30 000 масс Солнца, а второй звезды – примерно 40 000 масс Солнца».
Согласно предыдущим оценкам, масса квазара при его рождении составляет от 10 000 до 100 000 масс Солнца. Если это действительно так, то обе гигантские первичные звезды, полученные в этой симуляции, могли стать жизнеспособными «зародышами» первых квазаров Вселенной, делают выводы авторы.
Работа опубликована в журнале Nature.....
