Представьте себе вселенную в младенчестве. Большинство ученых говорят, что пространство и время были созданы в результате большого взрыва. После этого горячего начала Космос расширился и остыл, но потребовалось некоторое время, чтобы звезды и галактики появились в небе. По прошествии времени после большого взрыва образовались атомы (в основном, водород) и заполнили Вселенную газом. Когда Космосу было несколько сотен миллионов лет, первые звезды сгруппировались в скопления, образовавшиеся из этого газа, которые, в свою очередь, собрались в галактики. Самая старая из них появилась через 400 миллионов лет после рождения Вселенной. Исследователи заявляют, что в то же время был и другой тип астрономических объектов: квазары.
Квазары - чрезвычайно яркие объекты, источником энергии которых является газ, падающий в сверхмассивные черные дыры. Это один из самых ярких объектов во вселенной, который можно увидеть в самых отдаленных уголках космоса. Самые дальние квазары являются одновременно самыми старыми, и они представляют для нас загадку.
Эти квазары, чтобы быть видимыми с таких огромных расстояний, должны содержать черные дыры с массами, примерно в миллиард раз превышающими массу Солнца. Однако обычные модели создания и развития черных дыр показывают, что таким достаточно крупным объектам, для того чтобы сформироваться, требуется не менее миллиарда лет. В настоящее время мы знаем, что самый старый и самый дальний из известных нам квазаров, существовал уже через 690 миллионов лет после Большого взрыва. Другими словами, похоже, что у Вселенной не было достаточно времени для создания таких квазаров в ней.
Многие астрономы считают, что первые черные дыры - ядра сверхмассивных черных дыр - являются остатками звезд первого поколения, после того, как они взорвались как сверхновые. Эти остатки, однако, не должны иметь массу, превышающую несколько сотен солнечных масс. Трудно представить сценарий, в котором первые квазары развивались из таких маленьких эмбрионов.
В последнее время некоторые астрономы, чтобы объяснить появление самых старых квазаров, образовавшихся без участия звезд, выдвинули теорию об образовании этих объектов непосредственно из коллапсирующего газа. Таким образом, пытаясь объяснить тайну существования древнейших квазаров, которая мучает астрономов в течении последних двух десятилетий.
Остается вопрос, действительно ли такой сценарий имел место. К счастью, мы должны получить ответ, когда в 2019 году космический телескоп Джеймса Вебба будет выведен на орбиту.
