Вчені помітили узгодження осей обертання квазарів

200

Новими спостереженнями на Дуже Великий Телескоп ESO (VLT) в Чилі виявлено узгодження між самими великомасштабними структурами Всесвіту. Група європейських дослідників виявила, що осі обертання центральних надмасивних чорних дір у квазарах з зробленої ними вибірки паралельні, при тому, що їх поділяють відстані в мільярди світлових років. Вчені також встановили, що орієнтація осей обертання цих квазарів корелює з великомасштабної структурою «космічної павутини», в якій вони знаходяться.

Квазари – це галактики, у центрах яких знаходяться дуже активні надмасивні чорні діри. Ці чорні діри оточені обертовими дисками дуже гарячого речовини, часто викидається в навколишній простір у вигляді довгих джетів, орієнтованих уздовж їх осей обертання. Світність таких чорних дірок може бути значно вище, ніж у всіх інших зірок галактики, разом узятих.

Група під керівництвом Дам’єна Хуцемекерса (Damien Hutsemekers) з Льєжського університету в Бельгії використовуючи приймач FORS, змонтований на телескопі VLT, досліджувала 93 квазара, про яких було відомо, що вони утворюють гігантські – розміром в мільярди світлових років – угруповання. Ми спостерігаємо ці квазари такими, якими вони були, коли вік Всесвіту становив приблизно третина її нинішнього віку.

“Перша помічена нами дивина полягала в тому, що у деяких з цих квазарів осі обертання мають один і той же напрям, незважаючи на те, що об’єкти поділяють мільярди світлових років”, — каже Хуцемекерс.

Астрономи потім спробували встановити, чи не пов’язана орієнтація осей обертання квазарів не тільки один з одним, але і з великомасштабної структури Всесвіту, що відповідає часу, в якому вони спостерігаються.

Справа в тому, що коли було отримано розподіл галактик у просторовому масштабі в мільярди світлових років, виявилося, що цей розподіл не рівномірний. Галактики заповнюють Всесвіт, утворюючи щось на зразок гігантської павутини, в якій є нитки і вузлики, а між ними – порожнечі, де галактики зустрічаються рідко. Ця загадкова і дуже красива структура, відповідно до якої речовина заповнює космічний простір, отримала назву великомасштабної структури Всесвіту.

Нові результати, отримані з VLT, вказують на те, що осі обертання квазарів, як правило, паралельні орієнтації великомасштабної структури в тій області простору, де вони розташовані. Так, якщо квазар знаходиться в довгому «волокні» великомасштабної структури, то спін його центральної чорної діри орієнтований вздовж осі волокна. За оцінкою дослідників, ймовірність того, що такий збіг орієнтацій є випадковим, не перевищує 1%.

“Кореляція між орієнтацією квазарів і структурою, якій вони належать – важлива властивість, яке пророкують чисельні моделі еволюції Всесвіту. Отримані нами дані спостережень вперше підтверджують цей ефект, причому на масштабах, що значно перевершують ті, на яких досі спостерігалися нормальні галактики”, — додає Домінік Шлузе (Dominique Sluse) з Астрономічного інституту їм.Аргеландера (Argelander-Institut fur Astronomie) в Бонні, Німеччина, і Льєжського університету.

Астрономи, звичайно, не спостерігали обертання квазарів або викидаються з них джети безпосередньо. Замість цього вони вимірювали поляризацію випромінювання від кожного з квазарів, і для 19 об’єктів зареєстрували значно поляризований сигнал. Напрям цієї поляризації, в поєднанні з іншою інформацією, що дозволило обчислити кут нахилу аккреционного диска, а отже і напрям осі обертання квазара.

«Отримане в наших спостереженнях узгодження даних на просторових масштабах навіть більших, ніж пророкує сучасне комп’ютерне моделювання, може сигналізувати про те, що в сучасних моделях Всесвіту, можливо, пропущено важлива ланка», — підсумовує Домінік Шлузе.