Pogledajte prasak kvazara i gama zraka - dva najsjajnija objekta u Svemiru - i imate 4 puta veću vjerojatnost da ćete vidjeti eksplodirajuće galaksije ispred praska. Do ovog su zaključka došli astronomi iz UC Santa Cruz, koji su proučavali više od 50 000 kvazara, i pregršt praska gama zraka. Ne bi trebala postojati veza između kvazara ili puknuća u pozadini i broja galaksija u prvom planu ... ali postoji, i upravo je ta veza potpuna misterija.
Istraživanje galaksija opaženo uz vidikovce do kvazara i praska gama zraka - oba izrazito blistava, udaljena objekta - otkrilo je zagonetnu nedosljednost. Čini se da su galaksije četiri puta češće u smjeru gama zraka nego u smjeru kvazara.
Smatra se da se kvazari pokreću izbacivanjem materijala na supermasivne crne rupe u centrima udaljenih galaksija. Eksplozije gama zraka, smrtne posljedice ogromnih zvijezda, najenergičnije su eksplozije u svemiru. Ali nema razloga očekivati da će se galaksije u prvom planu povezati s ovim pozadinskim izvorima svjetlosti.
"Rezultat je u suprotnosti s našim osnovnim konceptima kozmologije, a mi se trudimo objasniti ga", rekao je Jason X. Prochaska, izvanredni profesor astronomije i astrofizike na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Cruzu.
Prochaska i student poslijediplomskog studija Gabriel Prochter vodili su anketu, koja je koristila podatke NASA-inog satelita Swift za dobivanje opažanja prolaznih, svijetlih svjetlećih svjetlosnih vrhova dugotrajnih pragova gama zraka (GRBs). Svoja otkrića opisali su u radu prihvaćenom za objavljivanje u Astrophysical Journal Letters. Rad, koji bi mogao imati čudne kozmološke implikacije, izazvao je značajne rasprave među astronomima širom svijeta.
Studija se temelji na prilično izravnom konceptu. Kad svjetlost iz GRB-a ili kvazara prođe kroz prednju galaksiju, apsorpcija određenih valnih duljina svjetlosti plinom povezanim s galaksijom stvara karakterističan potpis u spektru svjetlosti iz udaljenog objekta. Ovo osigurava oznaku prisutnosti galaksije ispred objekta, čak i ako je sama galaksija previše slaba da bi je mogla izravno promatrati.
Prochter i Prochaska analizirali su 15 GRB-ova u novoj studiji i otkrili snažne apsorpcijske potpise koji ukazuju na prisutnost galaksija duž 14 GRB-ovih vidikovca. Ranije su koristili podatke iz Sloanove ankete o digitalnom nebu (SDSS) kako bi odredili učestalost galaksija duž vidljivih crta do kvazara. Na temelju kvazarne studije, predvidjeli bi samo 3,8 galaksija umjesto 14 otkrivenih uz vidike GRB-a.
Kvazarska analiza temeljila se na više od 50 000 SDSS opažanja, tako da su podaci za kvazare statistički mnogo robusniji od podataka za GRB, rekla je Prochaska. Ipak, vjerojatnost da su njihovi rezultati samo statistička promjena je manja od otprilike jednog od 10.000, rekao je.
Istraživači su ispitali tri potencijalna objašnjenja za nedosljednost. Prvo je zasijavanje nekih kvazara prašinom u galaksijama. Ideja je da ako se kvazar iza prašnjave galaksije ne bi vidio, a to bi moglo iskriviti rezultate. "Suprotni argument je da je s ovom ogromnom bazom kvazarskih opažanja učinak prašine dobro okarakteriziran i trebao bi biti minimalan", rekao je Prochter.
Druga je mogućnost da apsorpcijske linije u spektrima GRB proizlaze iz plina koji izbacuju sami GRB, a ne iz plina u intervenirajuće galaksije. Ali gotovo u svakom slučaju kada su istraživači pomnije pogledali u smjeru GRB-a, u stvari su pronašli galaksiju na istom položaju kao i plin.
Treća ideja je da intervenirajuća galaksija može djelovati kao gravitacijsko leće, pojačavajući svjetlinu pozadinskog objekta, te da je taj efekt za GRB-ove drugačiji nego za kvazare. Iako je Prochaska rekao da preferira ovo objašnjenje, čini se da nekoliko faktora čini snažno stanjivanje GRB-a malo vjerojatnim.
"Oni koji znaju o gravitacijskom lećanju više od mene, kažu mi da je malo vjerovatno da će biti odgovor", rekla je Prochaska.
Ovaj rad, čiji je nacrt objavljen na internetskom poslužitelju već nekoliko tjedana, potaknuo je široku raspravu i barem jedan novi rad koji predlaže potencijalno objašnjenje. Ali za sada rezultati ostaju zbunjujući.
"Mnogo ljudi se češe po glavi, a većina se nada da će to otići", rekla je Prochaska. „Uzorak GRB je malen, pa bismo željeli utrostručiti ili utrostručiti broj u našoj analizi. To bi se trebalo dogoditi za vrijeme Swiftove proširene misije, ali trebat će vremena. "
Osim Prochaske i Prochtera, autori rada uključuju Hsiao-Wen Chen sa Sveučilišta u Chicagu; Joshua Bloom i Ryan Foley iz UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky iz Ženevskog opservatorija; Sebastian Lopez sa Sveučilišta u Čileu; Max Pettini sa Sveučilišta Cambridge; Andrea Dupree iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku; i Puragra GuhaThakurta, profesor astronomije i astrofizike na UC Santa Cruz.
Podaci korišteni u ovom istraživanju dobiveni su u opservatoriju W. M. Keck, opservatoriju Blizanci, vrlo velikom teleskopu u opservatoriju Paranal i opservatoriju Magellan. Podršku ovom istraživanju pružili su Nacionalna zaklada za znanost i NASA.
Izvorni izvor: UC Santa Cruz News Release
