Космический телескоп «Евклид» Европейского космического агентства за два года наблюдений обнаружил 31 квазар, два из которых оказались самыми древними из когда-либо зафиксированных. Их свет шёл до Земли около 13,1 миллиарда лет — он был испущен, когда возраст Вселенной составлял примерно 670 миллионов лет, то есть менее пяти процентов от нынешних 13,8 миллиарда. Как сообщает международная группа астрономов в журнале Astronomy & Astrophysics, это открытие удваивает число известных науке квазаров столь ранней эпохи и одновременно делает более острой загадку, которая не даёт покоя астрофизикам: как сверхмассивные чёрные дыры с массами в миллиарды солнечных успели сформироваться в столь сжатые по космологическим меркам сроки.

Квазары — исключительно яркие ядра молодых галактик, в которых чёрная дыра поглощает окружающее вещество, разогревая его до свечения, превосходящего суммарный блеск триллионов звёзд. Именно эта колоссальная светимость позволяет использовать их как «маяки» для просвечивания межгалактического газа и восстановления хода реионизации — процесса, положившего конец космическим «тёмным векам». По словам ведущего автора исследования Дамин Яна из Лейденского университета (Нидерланды), до запуска «Евклида» в 2023 году поиск таких объектов вёлся в основном наземными телескопами и позволял находить лишь единицы самых ярких представителей; теперь же появилась возможность эффективно сканировать обширные участки неба и регистрировать гораздо более слабое излучение.

Проблема, с которой столкнулись учёные, заключается в том, что чем дальше в прошлое заглядывают инструменты вроде «Евклида», «Джеймса Уэбба» и «Хаббла», тем более массивными и зрелыми выглядят ранние объекты. Соавтор работы Джозеф Хеннави характеризует ситуацию так: «Каждый шаг назад во времени делает головоломку всё более запутанной». Параллельные наблюдения других телескопов лишь усиливают этот контекст. «Хаббл» недавно получил изображение шарового скопления NGC 6426 возрастом около 13 миллиардов лет, помогая изучать химическую эволюцию Млечного Пути. «Джеймс Уэбб» в рамках обзора COSMOS-Web построил самую детальную на сегодня карту крупномасштабной структуры Вселенной, показав, как космическая паутина влияла на рост и угасание галактик, а также получил рекордно чёткие снимки галактики Центавр A, где видны следы слияния и активность центральной чёрной дыры. Все эти данные рисуют картину, в которой формирование массивных структур шло быстрее, чем предсказывали теоретические модели.

Сейчас группа Яна и Хеннави готовится к спектроскопическому изучению новооткрытых квазаров с помощью «Джеймса Уэбба», чтобы детальнее определить их свойства. Параллельно продолжается поиск ещё более древних объектов — тех, чей свет был испущен, когда Вселенной было около 630 миллионов лет. Итогом этой работы, по замыслу учёных, должна стать своего рода «летопись квазаров» за первый миллиард лет существования Вселенной, которая позволит либо скорректировать модели роста чёрных дыр, либо указать на неизвестные пока физические механизмы ранней Вселенной.