Оси вращения квазаров согласуются на расстояниях в миллиарды световых лет
Новыми наблюдениями на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в Чили выявлено согласование между самыми крупномасштабными структурами Вселенной. Группа европейских исследователей обнаружила, что оси вращения центральных сверхмассивных черных дыр в квазарах из сделанной ими выборки параллельны, при том, что их разделяют расстояния в миллиарды световых лет. Ученые также установили, что ориентация осей вращения этих квазаров коррелирует с крупномасштабной структурой «космической паутины», в которой они находятся.
Квазары – это галактики, в центрах которых находятся очень активные сверхмассивные черные дыры. Эти черные дыры окружены вращающимися дисками очень горячего вещества, часто выбрасываемого в окружающее пространство в виде длинных джетов, ориентированных вдоль их осей вращения. Светимость таких черных дыр может быть значительно выше, чем у всех остальных звезд галактики, вместе взятых.
Группа под руководством Дамьена Хуцемекерса (Damien Hutsemékers) из Льежского университета в Бельгии используя приемник FORS, смонтированный на телескопе VLT, исследовала 93 квазара, о которых было известно, что они образуют гигантские – размером в миллиарды световых лет – группировки. Мы наблюдаем эти квазары такими, какими они были, когда возраст Вселенной составлял примерно треть ее нынешнего возраста.
“Первая замеченная нами странность заключалась в том, что у некоторых из этих квазаров ост вращения имеют одно и то же направление, несмотря на то, что объекты разделяют миллиарды световых лет”, -- говорит Хуцемекерс.
Астрономы затем попытались установить, не связана ли ориентация осей вращения квазаров не только друг с другом, но и с крупномасштабной структурой Вселенной, соответствующей времени, в котором они наблюдаются .
Дело в том, что когда было получено распределение галактик в пространственном масштабе миллиардов световых лет, оказалось, что это распределение не равномерное. Галактики заполняют Вселенную, образуя что-то вроде гигантской паутины, в которой есть нити и узелки, а между ними – пустоты (voids), где галактики встречаются редко. Эта загадочная и очень красивая структура, в соответствии с которой вещество заполняет космическое пространство, получила название крупномасштабной структуры Вселенной.
Новые результаты, полученные с VLT, указывают на то, что оси вращения квазаров, как правило, параллельны ориентации крупномасштабной структуры в той области пространства, где они расположены. Так, если квазар находится в длинном «волокне» крупномасштабной структуры, то спин его центральной черной дыры ориентирован вдоль оси волокна. По оценке исследователей, вероятность того, что такое совпадение ориентаций является случайным, не превосходит 1%.
“Корреляция между ориентацией квазаров и структурой, которой они принадлежат – важное свойство, которое предсказывают численные модели эволюции Вселенной. Полученные нами наблюдательные данные впервые подтверждают этот эффект, причем на масштабах, значительно превосходящих те, на которых до сих пор наблюдались нормальные галактики”, -- добавляет Доминик Шлузе (Dominique Sluse) из Астрономического института им.Аргеландера (Argelander-Institut für Astronomie) в Бонне, Германия, и Льежского университета.
Астрономы, конечно, не наблюдали вращение квазаров или выбрасываемые из них джеты непосредственно. Вместо этого они измеряли поляризацию излучения от каждого из квазаров, и для 19 объектов зарегистрировали значительно поляризованный сигнал. Направление этой поляризации, в сочетании с другой информацией, позволило вычислить угол наклона аккреционного диска, а следовательно и направление оси вращения квазара.
“Полученное в наших наблюдениях согласование данных на пространственных масштабах даже больших, чем предсказывает современное компьютерное моделирование, может сигнализировать о том, что в современных моделях Вселенной, возможно, пропущено важное звено”,
Группа под руководством Дамьена Хуцемекерса (Damien Hutsemékers) из Льежского университета в Бельгии используя приемник FORS, смонтированный на телескопе VLT, исследовала 93 квазара, о которых было известно, что они образуют гигантские – размером в миллиарды световых лет – группировки. Мы наблюдаем эти квазары такими, какими они были, когда возраст Вселенной составлял примерно треть ее нынешнего возраста.
“Первая замеченная нами странность заключалась в том, что у некоторых из этих квазаров ост вращения имеют одно и то же направление, несмотря на то, что объекты разделяют миллиарды световых лет”, -- говорит Хуцемекерс.
Астрономы затем попытались установить, не связана ли ориентация осей вращения квазаров не только друг с другом, но и с крупномасштабной структурой Вселенной, соответствующей времени, в котором они наблюдаются .
Дело в том, что когда было получено распределение галактик в пространственном масштабе миллиардов световых лет, оказалось, что это распределение не равномерное. Галактики заполняют Вселенную, образуя что-то вроде гигантской паутины, в которой есть нити и узелки, а между ними – пустоты (voids), где галактики встречаются редко. Эта загадочная и очень красивая структура, в соответствии с которой вещество заполняет космическое пространство, получила название крупномасштабной структуры Вселенной.
Новые результаты, полученные с VLT, указывают на то, что оси вращения квазаров, как правило, параллельны ориентации крупномасштабной структуры в той области пространства, где они расположены. Так, если квазар находится в длинном «волокне» крупномасштабной структуры, то спин его центральной черной дыры ориентирован вдоль оси волокна. По оценке исследователей, вероятность того, что такое совпадение ориентаций является случайным, не превосходит 1%.
“Корреляция между ориентацией квазаров и структурой, которой они принадлежат – важное свойство, которое предсказывают численные модели эволюции Вселенной. Полученные нами наблюдательные данные впервые подтверждают этот эффект, причем на масштабах, значительно превосходящих те, на которых до сих пор наблюдались нормальные галактики”, -- добавляет Доминик Шлузе (Dominique Sluse) из Астрономического института им.Аргеландера (Argelander-Institut für Astronomie) в Бонне, Германия, и Льежского университета.
Астрономы, конечно, не наблюдали вращение квазаров или выбрасываемые из них джеты непосредственно. Вместо этого они измеряли поляризацию излучения от каждого из квазаров, и для 19 объектов зарегистрировали значительно поляризованный сигнал. Направление этой поляризации, в сочетании с другой информацией, позволило вычислить угол наклона аккреционного диска, а следовательно и направление оси вращения квазара.
“Полученное в наших наблюдениях согласование данных на пространственных масштабах даже больших, чем предсказывает современное компьютерное моделирование, может сигнализировать о том, что в современных моделях Вселенной, возможно, пропущено важное звено”,
