eso1438pl — Komunikat naukowy

Zadziwiające ułożenie kwazarów na miliardach lat świetlnych

VLT odkrył zależności pomiędzy orientacją osi obrotu supermasywnych czarnych dziur, a wielkoskalową strukturą Wszechświata

19 listopada 2014

Nowe obserwacje z teleskopu VLT w Chile dotyczą orientacji w przestrzeni największych struktur we Wszechświecie. Europejski zespół badawczy odkrył, że osie obrotu centralnych supermasywnych czarnych dziur w zbadanych kwazarach są do siebie równolegle na dystansach miliardów lat świetlnych. Okazało się także, że osie obrotu kwazarów zazwyczaj są zgodne z olbrzymimi strukturami kosmicznej sieci, w których obiekty te się znajdują.

Kwazary to galaktyki z bardzo aktywnymi supermasywnymi czarnymi dziurami w swoich centrach. Czarne dziury są otoczone obracającymi się dyskami bardzo gorącej materii, z których często wzdłuż osi obrotu wystrzeliwują długie dżety. Kwazary mogą świecić jaśniej niż zebrane razem wszystkie gwiazdy w ich galaktykach macierzystych.

Zespół naukowców, którym kierował Damien Hutsemékers z University of Liège w Belgii, użył instrumentu FORS na teleskopie VLT do zbadania 93 kwazarów, o których wiadomo było, że tworzą duże skupiska rozciągnięte na miliardy lat świetlnych i są widoczne w czasie, gdy Wszechświat miał około jedną trzecią obecnego wieku.

Pierwszą dziwną rzeczą, którą zauważyliśmy, było to, iż niektóre osie rotacji kwazarów są zgodne ze sobą – pomimo faktu, że obiekty te oddzielają miliardy lat świetlnych” powiedział Hutsemékers.

Zespół zbadał sprawę dokładniej i sprawdził czy osie rotacji są także związane z wielkoskalowymi strukturami we Wszechświecie w tamtych czasach.

Astronomiczne obserwacje rozmieszczenia galaktyk w skalach miliardów lat świetlnych pokazują, że obiekty te nie są usytuowane równomiernie. Zamiast tego tworzą kosmiczną sieć włókien i zgrupowań wokół olbrzymich pustek, w których galaktyki są rzadkością. To intrygujące i piękne rozmieszczenie materii jest znane jako wielkoskalowa struktura Wszechświata.

Nowe dane z VLT wskazują, że osie obrotu kwazarów wydają się być równoległe do wielkoskalowych struktur, w których kwazary się znajdują. Jeśli kwazary są w długich włóknach, to oś obrotu centralnych czarnych dziur jest skierowana wzdłuż włókna. Badacze oszacowali, że prawdopodobieństwo takiego usytuowania na skutek przypadku wynosi mniej niż 1%.

„Korelacja pomiędzy orientacją kwazarów w przestrzeni, a strukturami, do których należą, jest ważnym przewidywaniem numerycznych modeli ewolucji Wszechświata. Nasze dane dostarczają pierwszego obserwacyjnego potwierdzenia tego efektu w skalach znacznie większych niż obserwowano do tej pory w przypadku zwykłych galaktyk” dodaje Dominique Sluse z Argelander-Institut für Astronomie w Bonn, Niemczy oraz z University of Liège.

Zespół nie obserwował osi obrotu, ani dżetów kwazarów bezpośrednio. Zamiast tego mierzono polaryzację światła pochodzącego od każdego z kwazarów. Dla 19 z nich okazało się one znacząco spolaryzowane. Kierunek polaryzacji, w połączeniu z innymi informacjami, może zostać użyty do ustalenia kąta nachylenia dysku akrecyjnego i tym samym kierunku osi obrotu kwazara.

„Zgodne ułożenie w nowych danych w skalach większych niż dotychczasowe przewidywania na podstawie symulacji, może być wskazówką na brakujący składnik w naszych obecnych modelach Kosmosu” podsumowuje Dominique Sluse.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. “Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“, D. Hutsemékers et al., który ukaże się 19 listopada 2014 r. w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczego: D. Hutsemékers (Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgia), L. Braibant (Liège), V. Pelgrims (Liège) oraz D. Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Niemcy; Liège).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

Kontakt

Krzysztof Czart
Centrum Astronomii UMK
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

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

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

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

Connect with ESO on social media

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1438

O komunikacie

Komunikat nr:eso1438pl
Nazwa:Quasar
Typ:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Science data:2014A&A...572A..18H

Zdjęcia

Artist’s impression of mysterious alignment of quasar rotation axes
Artist’s impression of mysterious alignment of quasar rotation axes
Po angielsku
Simulation of large scale structure
Simulation of large scale structure
Po angielsku

Filmy

Artist's impression of mysterious alignment of quasar rotation axes
Artist's impression of mysterious alignment of quasar rotation axes
Po angielsku

Zobacz też