eso1438sv — Pressmeddelande (forskning)

Kvasarer är kusligt organiserade över avstånd på flera miljarder ljusår

VLT upptäcker koppling mellan supertunga svarta håls axlar och kosmos storskaliga struktur

19 november 2014

Nya observationer med ESO:s Very Large Telescope (VLT) i Chile har avslöjat att kvasarer är inriktade på liknande sätt längs med de största kända strukturerna i universum. Ett europeiskt forskarlag har upptäckt att rotationsaxlarna hos de centrala supermassiva svarta hålen i ett antal kvasarer riktas parallelt med varandra trots att de ligger utspridda över flera miljarder ljusår. Forskargruppen har också upptäckt att lutningen hos kvasarernas axlar tenderar att följa de väldiga strukturerna i den kosmiska spindelväven där de befinner sig.

En kvasar är en galax som har ett mycket aktivt supermassivt svart hål i mitten. Ett sådant svart hål omges av en snurrande skiva av extremt hett materia, som dessutom ofta kastas ut i långa jetstrålar längs med skivans rotationsaxel. En kvasar kan själv lysa starkare än alla stjärnorna i sin värdgalax tillsammans.

Ett forskarlag som leds av Damien Hutsemékers från Liéges universitet i Belgien använde instrumentet FORSVLT för att studera 93 kvasarer. Dessa tillhör en enorm gruppering av kvasarer som sträcker sig över miljarder ljusår. De ligger så långt bort att vi ser dem som de var då universum bara var en tredjedel så gammalt som det är idag.

– Det första som vi upptäckte som var underligt var att vissa av kvasarernas rotationaxlar verkade luta åt samma håll – detta trots att kvasarerna ligger flera miljarder ljusår från varandra, säger Hutsemékers.

Forskarna tittade närmare på mätningarna för att ta reda på om kvasarernas rotationsaxlar var sammankopplade med varandra – samt med universums dåvarande storskaliga struktur.

När astronomerna studerar fördelningen av galaxerna över miljardtals ljusårs avstånd har de sett att galaxerna inte är jämnt fördelade i rymden. Galaxerna bildar tillsammans ett kosmiskt nät av filament och klumpar; mellan dem finns gigantiska tomrum där galaxer är mycket få. Denna fascinerande och vackra fördelning av materia kallas universums storskaliga struktur.

De nya resultaten från VLT tyder på att kvasarernas rotationsaxlarna tenderar att ligga parallelt med de storskaliga strukturerna i vilka de befinner sig. Om kvasarerna till exempel befinner sig i ett långt filament så riktas deras centrala svarta håls alla rotationsaxlar längs med filamentet. Forskarna uppskattar att chansen är mindre än en procent att det är slumpen som ligger bakom rotationsaxlarnas gemensamma orientering.

Dominique Sluse är astronom vid Argelanderinstitutet för astronomi i Bonn och vid Liéges universitet.

– Ett samband mellan kvasarernas orientering och strukturerna som de tillhör är en viktig förutsägelse av numeriska modeller av hur universums utvecklas med tiden. Våra mätningar bekräftar för första gången att denna effekt finns och dessutom i långt större skala än vad som hittils observerats för normala galaxer, säger han.

Forskarna kunde inte direkt se kvasarers rotationsaxlar eller deras jetstrålar. Istället mätte de upp polarisationen hos ljuset från varje kvasar. För 19 av kvasarerna uppmättes en märkbart polariserad signal. Utifrån polariseringens riktning, samt annan information, kunde man sedan bestämma vinkeln hos kvasarens centrala skiva, och därmed riktningen på dess rotationsaxel.

De nya mätningarna visar mönster i ännu större skala än vad man skulle vänta sig av datormodeller. Det kan vara en fingervisning att något saknas i våra nuvarande modeller av kosmos, avslutar Dominique Sluse.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titel “Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“ av D. Hutsemékers m. fl. som publiceras i tidsskriften Astronomy & Astrophysics den 19 November.

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

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

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

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

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

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1438, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1438sv
Namn:Quasar
Typ:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Science data:2014A&A...572A..18H

Bilder

Illustration av kvasernas kusligt organiserade rotationsaxlar
Illustration av kvasernas kusligt organiserade rotationsaxlar
Simulation of large scale structure
Simulation of large scale structure
text på engelska

Videor

Illustration av kvasernas kusligt organiserade rotationsaxlar
Illustration av kvasernas kusligt organiserade rotationsaxlar

Se även