Spoglądając w odległy wszechświat, w przestrzeń międzygalaktyczną, astronomowie niemal wszędzie widzą miliardy galaktyk. W centrum każdej masywnej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura, której masa przekracza milion, a nierzadko miliard mas Słońca. Astronomowie od długiego czasu starają się ustalić kiedy, gdzie i w jaki sposób powstały te fascynujące obiekty.
Co do zasady większość obserwacji wskazuje, że supermasywna czarna dziura zazwyczaj ma masę bliską 1 proc. masy całej galaktyki macierzystej. Taka zależność występująca w całym wszechświecie wskazuje, że między czarnymi dziurami a ich galaktykami macierzystymi musi występować jakaś zależność. Naukowcy podejrzewają, że najprawdopodobniej muszą one wspólnie ze sobą ewoluować. Gdyby zatem udało się odkryć w jaki sposób powstają SMBH (supermasywne czarne dziury, ang. supermassive black holes), najprawdopodobniej dowiedzielibyśmy się sporo o tym, w jaki sposób powstają same galaktyki, czyli najważniejsze zagęszczenia materii widzialnej we wszechświecie.
Pewne jest natomiast to, że rozwiązanie tej zagadki znajduje się we wczesnym wszechświecie, w czasach kiedy wszechświat miał mniej niż miliard lat. Aby dowiedzieć się więcej, trzeba zatem sprawdzić czy SMBH istniały w tych czasach, czy może pojawiły się później. Pytanie to jest istotne, bowiem jeżeli istniały, to powstaje pytanie w jaki sposób udało im się w tak krótkim czasie zgromadzić tak ogromną masę?
Do próby odpowiedzenia na te pytania astronomowie wykorzystali Teleskop Subaru znajdujący się na szczycie wulkanu Mauna Kea na Hawajach. Nadawał się on do tego idealnie, ponieważ oferuje wyjątkowo szerokie pole widzenia znacznie ułatwiające poszukiwanie kwazarów, czyli supermasywnych czarnych dziur otoczonych gorącym i niezwykle jasnym dyskiem akrecyjnym.
Badacze skanowali obszar nieba 5000 razy większy od tarczy Księżyca w pełni. W ten sposób stosunkowo szybko udało się zaobserwować 162 kwazary w bardzo wczesnym wszechświecie, z czego 22 w czasach kiedy wszechświat miał mniej niż 800 milionów lat.
Duża liczba odkrytych kwazarów pozwoliła określić najbardziej podstawową miarę zwaną „funkcją jasności”, która opisuje gęstość przestrzenną kwazarów jako funkcję energii promieniowania. W toku badań okazało się, że kwazary formowały się bardzo szybko we wczesnym Wszechświecie, podczas gdy ogólny kształt funkcji jasności pozostawał niezmieniony w czasie.
Z drugiej strony wiadomo było, że Wszechświat na wczesnym etapie doświadczył poważnej przemiany zwanej rejonizacją. To w niej doszło zo zjonizowania materii w przestrzeni międzygalaktycznej. W jaki sposób do tego doszło? Naukowcy podejrzewali dotychczas, że to właśnie promieniowanie uwalniane przez kwazary mogło zjonizować zalegającą w przestrzeni materię.
Całkując powyższą funkcję jasności, badacze ustalili, że kwazary we wczesnym Wszechświecie emitują 1028 fotonów na sekundę w objętości 1 roku świetlnego sześciennego. Stanowi to mniej niż 1% fotonów potrzebnych do utrzymania stanu zjonizowanego przestrzeni międzygalaktycznej w tamtym czasie. Wskazuje to zatem na to, że kwazary nieznacznie przyczyniły się do rejonizacji materii w przestrzeni kosmicznej.