研究稱為類星體的古老超大質量黑洞，以闡明首次觀測到星系的早期時刻。麻省理工學院的博士生 Dominika Ďurovčíková正在透過研究遙遠的類星體（數十億年前發出強光的大質量黑洞）來探索宇宙的最早時刻。她使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等先進工具，研究了再電離時代，這是來自恆星和星系的光首次穿透大爆炸後留下的暗氫雲的時期。 星星的願景 多明尼卡·杜羅夫奇科娃 坐在麻省理工學院學生中心的靠窗座位上，看著人群沿著馬薩諸塞大道熙熙攘攘，她只有一個願望。 「我真正想做的是說服一個城市完全關閉燈光，除了醫院或其他需要它們的地方，只關閉一個小時，」她說。 「讓人們看到銀河系，或是星星。它影響你。你會意識到，除了你每天的掙扎之外，還有更多的事情。
天文物理學之旅
即使她一生都在凝視宇宙——過去幾年她 烏克蘭 電話號碼庫 與麻省理工學院卡維利天文物理和空間研究所的安娜-克里斯蒂娜·艾勒斯（Anna-Christina Eilers）教授和羅伯特·西姆科（ Robert Simcoe）教授一起攻讀博士學位－她仍相信仰視的力量用肉眼觀察夜空。
然而，大多數時候，她使用的工具比這更強大。詹姆斯韋伯太空望遠鏡已經開始提供來自宇宙最邊緣天體的豐富數據，而這正是她想要觀察的地方。憑藉來自 JSWT 和智利地面麥哲倫望遠鏡的數據，Ďurovčíková 正在尋找遙遠的類星體——古老的超大質量黑洞，發出強烈的光——它們距離越遠，提供的有關類星體的信息就越多。的宇宙。
解開宇宙的秘密
「這些物體非常非常明亮，這意味著它們 了解軟體開發中的持續發現 對於從很遠的地方研究宇宙非常有用，」她說。 「它們就像過去的燈塔，你仍然可以看到，它們可以告訴你有關那個階段宇宙的一些資訊。這幾乎就像考古學一樣。
她最近的研究重點是所謂的再電離時代。在這段時期，來自類星體、恆星、星系和其他發光體的輻射能夠穿透大爆炸留下的氫原子暗雲，並在太空中發光。
「再電離是一種相變，星系周圍的所有物質突然變得透明，」她說。 “最後，我們可以看到原本被中性氫吸收的光。”
她的目標之一是幫助找出導致再電離過程開始的原因。雖然天文物理學界已經確定了一個寬鬆的時間框架，但圍繞著再電離時代還有許多懸而未決的問題，她希望她的類星體研究能幫助解決其中一些問題。
她說：“最大的希望是，如果你知道再電離的時間，就能告訴你最初導致它的來源。” “我們還沒有完全做到這一點，但觀察類星體可能是實現這一目標的一種方法。”
探索高紅移類星體
杜羅夫奇科娃最感興趣的類星體 加拿大數據 被歸類為「高紅移」。紅移是衡量光波頻率降低程度的指標，在天文物理學背景下，它可用於確定光波傳播了多長時間以及其來源有多遠，同時考慮到宇宙的膨脹。
「紅移越高，就越接近宇宙的起源，」 解釋道。
研究表明，再電離在大爆炸後約 1.5 億年開始，約 8.5 億年後，構成「星系間介質」（IGM）的暗氫雲完全電離。
在她最近的論文中，Ďurovčíková 檢查了一組 18 個類星體，這些類星體的光線在大爆炸後約 7.7 億年至 9.5 億年之間開始傳播。她和她的合作者，包括來自四個不同國家的科學家，根據距離將類星體分為三個“箱”，以比較不同時期IGM中中性氫的含量。這些數量有助於完善再電離的時間，並證實來自類星體的數據與其他類型天體的數據一致。
「到目前為止，我們得到的消息是，」杜羅夫奇科瓦說，「在紅移 5 或 6 的某個時刻，星系之間的物質被整體電離。然而，目前尚不清楚哪種類型的恆星或哪種類型的星系對這種影響整個宇宙的全球相變負有更大的責任。
古代黑洞的影響她的研究的一個密切相關的方面——也是她計劃在撰寫論文時進一步探索的一個方面——是這些類星體最初是如何形成的。它們是如此古老，如此巨大，以至於挑戰了當前關於宇宙年齡的概念。它們產生的光來自它們對吸收的等離子體施加的巨大引力，如果它們在數十億年前就已經足夠大，可以做到這一點，那麼它們是在多久前開始形成的呢？
「這些黑洞似乎太大了，無法在它們的光譜表明的時間內生長，」她說。 「我們的道路上是否有什麼東西阻礙了其他成長？我們正在尋找不同的方法來測量它們的壽命。