Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció
Fényévmilliárdokon átívelő összhang
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
Egy európai csillagászcsoportnak az Európai Déli Obszervatórium (ESO) chilei nagyon nagy távcsövével (VLT) végzett új megfigyelései rejtélyes, fényévmilliárdokon átívelő, s a Világegyetemben eddig ismert legnagyobb szerkezetekhez igazodó összehangoltságot tártak fel egymástól távoli galaxisokban lapuló aktív szupernagy tömegű fekete lyukak (aktív galaxismagok vagy kvazárok) forgástengelyének iránya között. Nevezetesen: a forgástengelyek állása nem véletlenszerű, hanem az egyes kvazároknak az Univerzum nagyléptékű szerkezetében elfoglalt helyzetéhez igazodik, illetve a kvazárok bizonyos csoportjaiban akár fényévmilliárdokon túl is egymással párhuzamos.
Egy képkocka a Világegyetem fejlődését modellező egyik legrészletesebb számítógépes szimulációból:
a kép középpontjában egy nagy galaxishalmaz van, a sötét anyag eloszlását kék,
a gáztömegekét narancsszínnel ábrázolták. Az bemutatott régió kiterjedése
300 millió fényév. KÉP: ILLUSTRIS COLLABORATION
Fantáziakép a távoli kvazárok forgástengelyének iránya és a nagyléptékű szerkezetben
elfoglalt helyzetük közti összefüggésről: a nagyléptékű, pókhálószerű
szerkezetet kékkel, benne a galaxisokat fehérrel, a kvazárok tengelyének
állását rövid fehér szakasszal jelölték KÉP: ESO/M. KORNMESSER
A kvazárok távoli csillagszerű (kvázisztelláris) fényes rádióforrások, általában nagy vöröseltolódású galaxisok aktív magjai. Energiakibocsátásuk erősen változik, többnyire mintegy tízezerszerese a Tejútrendszerének, s főként nagyenergiájú sugárzásból áll. Az aktivitást egy szupernagy tömegű központi fekete lyuk hozza létre, amelybe környezetéből anyag áramlik egy akkréciós korongon keresztül. A lyuk körül örvénylő forró anyag egy része gyakran a korong forgástengelye mentén két egymással ellentétes irányú, szűk anyagnyalábban (Jetben) lövell ki.
A Damien Hutsemékers, a Liége-i Egyetem csillagásza vezette kutatócsoport a VLTFORS elnevezésű spektrográfjával 93, tőlünk több milliárd fényévre levő kvazárt vizsgált, amelyeket az óriási távolságuk miatt abban az állapotukban látunk, amikor a Világegyetem életkora a mainak mindössze harmada volt.
„Először csak arra a furcsaságra figyeltünk fel, hogy a vizsgált kvazárok közül némelyeknek, bár több milliárd fényévre estek egymástól, a forgástengelyük mégis egymással párhuzamos volt"— mondta Hutsemékers.
A kutatók ezt követően már a kvazárok forgástengelyének irányára összpontosítottak, és nemcsak egymással, hanem azt az egyes kvazároknak az Univerzum nagyléptékű szerkezetében elfoglalt helyzetével is összevetették.
A galaxisok a Világegyetemben nem egyenletesen oszlanak meg, hanem kellően nagy léptékű (milliárd fényéves nagyságrendű) skálán az Univerzum szerkezete méhsejtszerű elrendezésű. Eszerint a galaxisok a szerkezet falaiban helyezkednek el, amelyek óriási, csaknem üres (galaxisokban rendkívül szegény) üregeket zárnak körbe. E szerkezet egyes síkmetszetei pókhálószerű mintázatúak: a galaxisok a háló szálaiban (filamentekben) vannak, az üres térrészek a háló szemeiben.
A kvazárok forgástengelyeinek állását ezzel a szerkezettel összevetve a kutatók azt találták, hogy a tengelyek azzal a szerkezeti elemmel párhuzamos irányba állnak be, amelyben találhatók, tehát például a hosszabb filamentumban lévő kvazárok esetében a szál irányát követik. Kiszámítva annak valószínűséget, hogy a nagyléptékű háttérszerkezethez, illetve azon belül még az egymáshoz is való igazodásnak ilyen rendje véletlenszerűen alakuljon ki, a kutatók azt találták, hogy ennek esélye kevesebb mint 1 százalék.
„A kvazárok forgástengelyének iránya és a nagyléptékű szerkezet közti korreláció a Világegyetem fejlődését szimuláló modellek egyik fontos jóslata. Eddig a mi mostani megfigyelésünk az első, amely ezt ilyen nagyléptékű, milliárd fényéves skálán visszaigazolja, sőt kiterjedésben még meg is haladja azokat" — mondta Dominique Sluse, a bonni Argelander Csillagászati Intézet munkatársa, a felfedezésről az Astronomy & Astrophysicsben beszámoló cikk társszerzője.
A megfigyelések során a kvazárok forgástengelyét, illetve a jetek irányát a csillagászok a nagy távolság miatt nem közvetlen megfigyelésekből, hanem közvetve, a kvazárok sugárzásának polarizációjából tudták meghatározni. A polarizáltság mértékét és irányát egyéb adatokkal is összevetve kiszámították az akkréciós korong térbeli állását, s abból adódóan a forgástengely irányát.
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
------------------
Forrás: www.eso.org/public/news/eso
1438/ Elet és Tudomány • 2014/50 ■ 1571
http://activegalacticnuclei.blogspot.hu/