eso1438no — Pressemelding

Kvasarer peker i samme retning selv om de er adskilt av milliarder av lysår

VLT avdekker at universets storskalastruktur og rotasjonsaksene til supermassive sorte hull er parallelle

19. november 2014

Nye observasjoner med ESOs Very Large Telescope (VLT) i Chile har avslørt snodige opplinjeringer i det kosmiske spindelvevet som utgjør universets storskalastruktur. Et europeisk forskerteam har i et utvalgt av kvasarer oppdaget at rotasjonsaksene til de sentrale supermassive sorte hullene peker i samme retning selv om kvasarene ligger flere milliarder lysår fra hverandre. Teamet fant dessuten ut at rotasjonsaksene synes å innrette seg langs de gigantiske kosmiske trådene som kvasarene befinner seg i.

En kvasar er en ekstremt lyssterk og fjern galaksekjerne som får energien sin fra et svært aktivt supermassivt sort hull i sentrum [1]. Det enorme sorte hullet omgis av en roterende skive av særdeles varmt materiale, som ofte slynges ut i to motsatt rettede jetstråler langs rotasjonsaksen (se f.eks. denne illustrasjonen). En kvasar kan lyse sterkere enn alle stjernene i vertsgalaksen sin til sammen. 

Et team ledet av Damien Hutsemékers fra Universitetet i Liège i Belgia har tatt i bruk FORS-instrumentet på VLT for å studere 93 fjerne kvasarer. Astronomene visste på forhånd at kvasarene dannet en håndfull grupperinger som er spredt over milliarder av lysår. Objektene ligger så langt unna oss at vi ser dem slik de framstod da universet var bare omtrent en tredel av dets nåværende alder.

"Det første vi stusset over var at rotasjonsaksene til noen av kvasarene peker i samme retning – til tross for det faktum at disse kvasarene befinner seg flere milliarder lysår fra hverandre," forteller Hutsemékers.

Teamet undersøkte videre hvorvidt rotasjonsaksene også hadde sammenheng med universets storskalastruktur på den tiden. Det er nemlig slik at når man ser på fordelingen av galakser over skalaer på milliarder av lysår, er de ikke spredt jevnt utover i verdensrommet. I stedet danner galaksene et kosmisk nett – nesten som en spindelvev – av tråder og klumper rundt enorme lommer hvor det finnes få galakser. Det er dette astronomene kaller storskalastruktur.

Ifølge de nye VLT-dataene synes kvasarenes rotasjonsakser å være parallelle med de storskalastrukturene de holder til i. Med andre ord: Hvis en gruppe kvasarer ligger i en lang tråd i det kosmiske nettet, vil rotasjonsaksene til kvasarenes supermassive sorte hull peke langs denne tråden. Ifølge forskerne er det mindre enn 1 prosents sannsynlighet for at dette er tilfeldig.

"Sammenhengen mellom kvasarenes rotasjonsakse og storskalastrukturen de tilhører, er en viktig forutsigelse i de numeriske modeller astronomene har for universets utvikling. VLT-dataene våre gir nå den første observasjonelle bekreftelse på denne effekten, og det på avstandsskalaer som er mye større enn hva man tidligere har observert for vanlige galakser," tilføyer Dominique Sluse ved Argelander-instituttet for astronomi i Bonn og Universitetet i Liège. 

Forskerteamet var ikke i stand til å se kvasarenes rotasjonsakser eller jetståler direkte. I stedet målte de polarisasjonen til lyset fra hver kvasar. For 19 av de 93 observerte kvasarene fant de et tydelig polarisert signal. Retningen som lyset var polarisert i, kombinert med annen informasjon, ble så brukt for å utlede vinkelen til kvasarens materieskive (også kalt akkresjonsskive) og dermed retningen til kvasarens rotasjonsakse.

"Opplinjeringene vi ser i de nye dataene, til og med på skalaer som er større enn det simuleringene antyder, kan være et tegn på at det mangler noe i våre nåværende modeller av universet," avslutter Dominique Sluse.

Fotnoter

[1] Kvasarbegrepet brukes også om hele galaksen, ikke bare kjerneområdet.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics 19. november 2014: "Alignment of quasar polarizations with large-scale structures" av D. Hutsemékers et al.

Forskerteamet består av D. Hutsemékers (Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgia), L. Braibant (Liège), V. Pelgrims (Liège) og D. Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland; Liège).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Damien Hutsemékers
Institut d’Astrophysique et de Géophysique — Université de Liège
Liège, Belgium
Tlf.: +32 4 366 9760
E-post: hutsemekers@astro.ulg.ac.be

Dominique Sluse
Institut d'Astrophysique et de Géophysique — Université de Liège
Liège, Belgium
Tlf.: +32 4 366 9797
E-post: dsluse@ulg.ac.be

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1438 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1438no
Type:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Science data:2014A&A...572A..18H

Bilder

Kunstnerisk framstilling av kvasarenes snodige rotasjonsretninger
Kunstnerisk framstilling av kvasarenes snodige rotasjonsretninger
Simulation of large scale structure
Simulation of large scale structure
kun på engelsk

Videoer

Kunstnerisk framstilling av kvasarenes snodige rotasjonsretninger
Kunstnerisk framstilling av kvasarenes snodige rotasjonsretninger

Se også