Strašidelné uspořádání kvasarů vzdálených miliardy světelných let

ESO 038/14 tisková zpráva

Dalekohled VLT odhalil uspořádání rotačních os supermasivních černých děr podél velkorozměrových struktur vesmíru

Nová pozorování provedená pomocí dalekohledu ESO/VLT v Chile odhalila pozoruhodné uspořádání v největších strukturách hmoty ve vesmíru. Tým evropských vědců objevil, že rotační osy centrálních supermasivních černých děr ve sledovaném vzorku kvasarů vzdálených od sebe i miliardy světelných let jsou skloněny ve stejném směru. Zdá se také, že mají tendenci se orientovat podél struktur kosmické pavučiny, ve kterých se kvasary nacházejí.

Kvasary jsou galaxie s velmi aktivními supermasivními černými děrami ve svém středu. Tyto černé díry jsou obklopeny rotujícími disky mimořádně horké hmoty, která je často vyvrhována ve formě jetů podél osy rotace. Kvasary mohou zářit jasněji než všechny ostatní hvězdy v dané galaxii dohromady.
 
Damien Hutsemékers (University of Liège, Belgie) a jeho tým využili přístroj FORS pracující ve spojení s dalekohledem ESO/VLT k pozorování 93 kvasarů, které jsou známé z rozsáhlého uskupení těchto objektů táhnoucího se vesmírem na vzdálenost miliard světelných let. Tyto vzdálené objekty vidíme tak, jak vypadaly, když se stáří vesmíru pohybovalo kolem jedné třetiny současného věku.

„První podivná věc, které jsme si všimli, byl shodný směr osy některých kvasarů – přesto, že je od sebe dělí vzdálenost miliard světelných let,“ říká Damien Hutsemékers. 

Členové týmu se poté rozhodli zajít ještě dále a zjistit, jestli jsou rotační osy uspořádány jen navzájem, a nebo zda jsou orientovány vzhledem k tehdejší velkorozměrové struktuře vesmíru. 

Když se astronomové zaměřili na rozložení galaxií v měřítku miliard světelných let, objevili, že nejsou rozmístěny náhodně. Vytvářejí typickou kosmickou pavučinu filamentů a uzlů kolem rozsáhlých prakticky prázdných dutin, kde se galaxie vyskytují jen ojediněle. Toto působivé a krásné uspořádání hmoty je známé jako velkorozměrová struktura vesmíru.

Tyto nové výsledky naznačují, že rotační osy kvasarů mají tendenci směřovat paralelně s velkorozměrovou strukturou oblasti, ve které se galaxie nacházejí. Pokud kvasar leží ve dlouhém filamentu, pak rotační osa jeho centrální černé díry míří podél něj. Vědci odhadují pravděpodobnost, že by takové uspořádání vzniklo pouze dílem náhody, asi na 1 %.

„Korelace mezi směrem rotačních os kvasarů a pozorovaných struktur, do kterých galaxie patří, je jednou z důležitých předpovědí, která plyne z numerických simulací vývoje vesmíru. Naše data poskytují první potvrzení existence tohoto efektu v mnohem větších měřítcích, než jaká byla dosud k dispozici na základě pozorování normálních galaxií,“ dodává Dominique Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Německo; a University of Liège).

Astronomové nemohou přímo spatřit rotační osy nebo jety jednotlivých kvasarů. Místo toho měří polarizaci světla přicházejícího z každého kvasaru a pro 19 z nich našli významně polarizované záření. Směr polarizace v kombinaci s dalšími informacemi, je možné použít k odvození sklonu akrečního disku a následně k určení směru rotační osy kvasaru. 

„Uspořádání v měřítcích ještě větších než udávají předpovědi na základě numerických simulací nalezené v nových pozorovacích datech by mohlo být známkou ‚ingredience‘ scházející v našich současných modelech vesmíru,“ dodává Dominique Sluse.

Zdroj

Další informace

Výsledky výzkumu byly zveřejněny v článku s názvem “Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“ autorů D. Hutsemékers a kol., který byl publikován 19. listopadu 2014 ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.

 
Složení týmu: D. Hutsemékers (Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgie), L. Braibant (Liège), V. Pelgrims (Liège) a D. Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Německo; Liège).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• odborný článek
• snímky dalekohledu VLT

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

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

Dominique Sluse; Institut d'Astrophysique et de Géophysique — Université de Liège; Liège, Belgium; Tel.: +32 4 366 9797; Email: 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; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1438. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.