Varhaisessa maailmankaikkeudessa, alle miljardin vuoden päässä alkuräjähdyksestä on ollut pieniä kvasareita, joiden rakenne poikkeaa sekä useimmista samanikäisistä että myöhemmin syntyneistä kvasareista. Poikkeuksellisissa kvasareissa on keskellä hyvin vähän pölyä, joten niistä lähtevä säteily on erilaista kuin muilla kvasareilla. Löytö auttaa ymmärtämään miten galaksit ja kvasarit kehittyivät maailmankaikkeuden alkuaikoina.
Kvasarit eli kvasistellaarit, tähdenkaltaiset kohteet löydettiin 1960-luvulla. Ne lähettävät erittäin voimakasta säteilyä laajalla aallonpituusalueella röntgensäteilystä infrapunaan. Sittemmin on opittu että ne ovat galaksien ytimissä olevia massiivisia mustia aukkoja jotka ovat erittäin aktiivisia.
Säteily lähtee keskuksen ympärillä olevasta ns. kertymäkiekosta, joka kiertää aukkoa ja josta materiaalia syöksyy mustaan aukkoon. Pyörivässä kiekossa syntyvä kitka kuumentaa materiaalin ja saa sen säteilemään. Mitä lähempänä aukkoa materiaali on, sitä kuumempaa se on ja sitä energeettisempää säteilyä se lähettää.
Tutkijat etsivät joukon mahdollisimman vanhoja kvasareja, joiden ns. punasiirtymä oli noin kuusi eli ne kertovat ajasta noin miljardi vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Se on noin 7% maailmankaikkeuden iästä, 13,7 miljardista vuodesta.
Hvyin vanhoja kvasareita löytyi 21 ja kahta lukuun ottamatta niiden säteily oli samanlaista kuin paljon nuoremmilla kvasareilla. Poikkeuskvasarien säteilystä puuttui tietty melko pitkän aallonpituuden infrapunasäteily, joka on lähtöisin mustaa aukkoa ympäröivästä pölypilvestä. Kaikilla nuoremmilla kvasareilla ja useimmilla varhaisilla kvasareilla tämä pölypilvestä peräisin oleva säteily on olemassa. Ilmeisesti poikkeuskvasareissa pölyä ei ole tai sitä on hyvin vähän.
Lisäksi poikkeuskvasareiden mustat aukot osoittautuivat selvästi pienemmiksi kuin muilla. Kaikilla hyvin vanhoila kvasareilla mustan aukon koko ja pölypilven koosta kertova infrapunasäteily osoittautuivat olevan suhteessa toisiinsa. Kansainvälinen tutkijaryhmä päättelee että kvasarien pölypilvi karttuu musta aukko kasvaessa. Löydetyt poikkeuskvasarit olisivat siten hyvin nuoria, "kasvuikäisiä" galaksin ytimiä, joiden pölypilvi on vasta syntymässä.
Tutkijat vertasivat vanhoja kvasareita paljon nuorempiin, punasiirtymältään pienempiin kvasareihin. Niillä mustan aukon koko ja pölypilven määrä eivät enää riippuneet toisistaan vaan kaikissa oli mustan aukon koosta riippumatta suuri infrapunasäteilyä lähettävä pölypilvi jo olemassa.
Jos havainto osoittautuu oikeaksi, se merkitsee että nuoressa maailmankaikkeudessa pölyn määrä on ollut hyvin erilainen kuin myöhemmin. Se on tietysti sikäli ymmärrettävää, että kaikki vetyä ja heliumia raskaammat alkuaineet syntyvät useiden peräkkäisten tähtisukupolvien ketjussa. Pölyn syntymiseen tarvitaan raskaampia alkuaineita.
(YLE tiede, Nature)
YLEn tiedeuutiset ovat suomalaista tiedettä ja tiede-elämää seuraava uutispalvelu, joka kattaa myös tärkeimmät ulkomaiset tapahtumat.
Uudistettu palvelu korvaa Teeman sivuilla aiemmin olleet tiedeuutiset.
Uutisvinkit ja kommentit: tiedeuutiset@yle.fi
