Изучение истории науки показывает, как часто в самых важных открытиях играет роль интуиция. Иногда истории являются апокрифическими, например, когда Ньютона ударили яблоком по голове. Но иногда в них есть доля правды. Так было в случае с новым открытием старейшей из когда—либо обнаруженных пар сливающихся квазаров - и все началось с пары красных пятен на фотографии. Эти красные пятна были на очень необычном снимке, сделанном камерой Hyper Subprime на телескопе Subaru в Мануакеа, Гавайи. Йошики Мацуока (Yoshiki Matsuoka) из Университета Эхимэ в Японии, который вместе с коллегами вручную просматривал снимок, заметил два слабых красных пятна. В отличие от автоматизированного алгоритма, который мог бы их не заметить, он заинтересовался тем, что могло их вызвать, и решил рассмотреть поближе. Для этого он использовал еще один прибор на телескопе Subaru, известный как камера и спектрограф слабых объектов, и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона Gemini на соседнем телескопе Gemini North.
Проанализировав эти более точные данные, доктор Мацуока и его коллеги обнаружили то, чего раньше никто не видел — пару сливающихся квазаров, образовавшихся менее чем через миллиард лет после образования Вселенной. Их исследование опубликовано в Astrophysical Journal Letters. Предполагалось, что в течение этого периода слияния квазаров происходили постоянно, но, несмотря на то, что примерно в одно и то же время было обнаружено 300 отдельных квазаров, астрономам еще не удалось обнаружить ни одной пары. Это было важно, поскольку тот период времени, известный как эпоха реионизации, сыграл ключевую роль в создании структуры современной Вселенной. В эпоху реионизации энергия, возможно, от слияния квазаров, лишила свободно плавающий водород, в изобилии присутствовавший в ранней Вселенной, его электронов в процессе, называемом ионизацией. Примерно через 1 миллиард лет после Большого взрыва и теоретического завершения эпохи реионизации структура современной Вселенной была в значительной степени определена, и она официально вышла из периода, известного как "космические темные века".
Понимание этого периода имеет решающее значение для теоретического обоснования того, как сформировалась Вселенная. Астрономы долгое время полагали, что слияние квазаров было обычным явлением в тот период, поскольку сверхмассивные черные дыры находились относительно близко, а структуры все еще формировались. Таким образом, отсутствие их в экспериментальных данных вызывало беспокойство. Введите пару, найденную доктором Мацуокой и его коллегами. Они появились примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва, все еще в эпоху реионизации. Однако собрать данные о них было непросто, поскольку старые объекты страдают от искажений в своих сигналах, таких как гравитационное линзирование и звезды на переднем плане.
В конечном итоге исследователи обнаружили, что часть оптического света исходит не непосредственно от квазаров, а скорее от образования звезд вокруг них. Однако квазары были массивными гигантами, весившими более чем в 100 миллионов раз больше нашего Солнца. У них также был газовый мост, соединяющий их, что означает, что две галактики, ядро которых они составляли, переживали массовое слияние, за которым мы сейчас сможем наблюдать, как это происходит. Однако это слияние займет миллионы, если не миллиарды лет, так что может пройти еще некоторое время, прежде чем мы увидим полный эффект. Но тем временем космологи могут всерьез заняться изучением этой пары квазаров, чтобы узнать, какие еще подробности можно почерпнуть об эпохе реионизации или формировании Вселенной в целом. И все это произойдет потому, что кто-то заметил какие-то красные кляксы на картинке и решил продолжить расследование.
