Otkrivena količina vodene pare oko kvazara APM 08279+5255 je gotovo neshvatljiva. Procenjuje se da je masa vode ekvivalentna masi 140 triliona puta većoj od ukupne količine vode u svim okeanima na Zemlji. Sva ta voda u obliku ogromnog oblaka gasa okružuje supermasivnu crnu rupu koja se aktivno hrani materijalom iz svoje okoline.
Voda je temelj života kakvog poznajemo. Naša planeta je prekrivena okeanima, a naša tela su većinom sačinjena od nje. Da li ste se ikada zapitali gde se još u ogromnom prostranstvu svemira krije ova dragocena tečnost? Odgovor bi vas mogao iznenaditi, ne samo po pitanju lokacije, već i po pitanju neverovatne količine. Pre nekoliko godina astronomi su otkrili najveći i najudaljeniji rezervoar vodene pare ikada viđen, smešten oko supermasivne crne rupe u srcu udaljenog kvazara APM 08279+5255. Ovo otkriće nije samo kuriozitet; ono fundamentalno menja naše razumevanje uslova koji su vladali u ranom univerzumu. Otkrivena količina vodene pare oko kvazara APM 08279+5255 je gotovo neshvatljiva. Procenjuje se da je masa vode ekvivalentna masi 140 triliona puta većoj od ukupne količine vode u svim okeanima na Zemlji. Sva ta voda u obliku ogromnog oblaka gasa okružuje supermasivnu crnu rupu koja se aktivno hrani materijalom iz svoje okoline.
Značaj ove činjenice je ogroman. Ona pruža jasan dokaz da je voda, ključni sastojak za život, bila sveprisutna komponenta univerzuma čak i u njegovim najranijim fazama. To nije nešto što se pojavilo kasnije u kosmičkoj istoriji, već je bilo dostupno od samog početka. Okruženje kvazara je jedinstveno po tome što proizvodi ovu ogromnu masu vode. To je još jedan dokaz da je voda sveprisutna širom univerzuma, čak i u najranijim vremenima.“ Kvazar APM 08279+5255 je toliko udaljen da je svetlosti koja je sa njega krenula trebalo više od 12 milijardi godina da stigne do nas. To znači da ga ne vidimo onakvim kakav je danas, već onakvim kakav je bio u davnoj prošlosti.
Astronomi koriste meru poznatu kao crveni pomak (redshift) da precizno odrede ovu kosmičku epohu; za ovaj kvazar crveni pomak iznosi z ≈ 3,87, što ga smešta u vreme kada je univerzum bio veoma mlad. Ovo otkriće stavlja sve u novu perspektivu. Mi ne posmatramo samo udaljeni rezervoar vode, već gledamo direktno u detinjstvo kosmosa. Vidimo vodu koja je postojala u vreme kada su se prve galaksije i supermasivne crne rupe tek formirale, pružajući nam neprocenjiv uvid u hemijske i fizičke procese koji su oblikovali univerzum kakav danas poznajemo.
Jedna od najvećih zagonetki vezanih za APM 08279+5255 bila je njegov neverovatan svetlina. Za objekat koji se nalazi na tako ekstremnoj udaljenosti, on je bio neobično sjajan, što je navelo astronome da posumnjaju da se dešava nešto neobično. Rešenje leži u fenomenu poznatom kao gravitaciono sočivo.
Prema Ajnštajnovoj teoriji relativnosti, masivni objekti savijaju prostor-vreme oko sebe. U ovom slučaju, masivna galaksija se nalazi tačno na liniji između Zemlje i kvazara. Njena gravitacija deluje kao džinovski prirodni teleskop, savijajući i pojačavajući svetlost kvazara pre nego što ona stigne do nas. U slučaju APM 08279+5255, ovaj efekat je direktno uočen: snimci pokazuju da kvazar nije savršena tačka svetlosti, već je blago izdužen, kao da se dve bliske slike preklapaju – jasan potpis gravitacionog sočiva na delu. Procenjuje se da je svetlost na ovaj način pojačana oko 40 puta. Ova „gravitaciona prevara“ je od ključnog značaja, ali ona je samo deo priče. Bez nje, APM 08279+5255 bi bio previše bled da bismo ga detaljno proučavali.
Ipak, čak i kada se uračuna ovo pojačanje, stvarna snaga kvazara je zapanjujuća – on i dalje sija snagom od najmanje sto triliona Sunca, što ga čini jednim od najmoćnijih objekata u poznatom univerzumu. APM 08279+5255 pripada posebnoj klasi objekata poznatih kao BAL (Broad Absorpsion Line) kvazari. Laički rečeno, to znači da iz centra kvazara, iz neposredne blizine crne rupe, izbijaju neverovatno snažni i brzi vetrovi gasa. Ovi vetrovi se kreću brzinama od više hiljada kilometara u sekundi, stvarajući pravu kosmičku oluju. To je izuzetno važno jer nam pruža direktan pogled na proces poznat kao povratna sprega (feedback).
Materijal koji pada ka crnoj rupi, uključujući vodenu paru, oslobađa ogromnu energiju. Ta ista energija zatim pokreće moćne vetrove koji izbacuju deo gasa nazad u galaksiju, zagrevajući ga i gurajući ga. Ovaj moćni proces direktno utiče na to kako i gde se formiraju nove zvezde i, na kraju, oblikuje evoluciju čitave galaksije u kojoj se crna rupa nalazi.
Uspeh u pronalaženju i analizi APM 08279+5255, zahvaljujući gravitacionom sočivu, sugeriše da bi astronomski katalozi mogli kriti još mnogo sličnih dragulja. Katalozi poput IRAS Faint Source Catalog sadrže milione izvora, od kojih mnogi nikada nisu detaljno proučeni. Moguće je da se među njima krije još mnogo izuzetno udaljenih i prašnjavih galaksija koje su trenutno nevidljive jer su previše blede. Gravitaciona sočiva mogu izvući ove skrivene objekte iznad praga detekcije, čineći ih vidljivim. Korišćenje ovog prirodnog fenomena kao alata otvara potpuno novi prozor u rani univerzum. Omogućava nam da preciznije mapiramo kako su rasle prve galaksije i supermasivne crne rupe, dajući potpuniju sliku kosmičke evolucije.
Priča o APM 08279+5255 je mnogo više od priče o vodi. To je priča o tome kako nam fundamentalni zakoni fizike i kosmički fenomeni, poput gravitacionih sočiva, pružaju nove, moćne alate za razumevanje našeg porekla. Svako ovakvo otkriće pomera granice našeg znanja i podseća nas koliko je univerzum kompleksan i iznenađujući. Ako je ovolika količina vode postojala tako rano u istoriji svemira, šta još čeka da bude otkriveno u kosmičkim dubinama?
(Astronomski magazin)