Pozrite sa na kvázar a výbuch gama lúčov - dva z najsvetelnejších objektov vo vesmíre - a vy ste štyrikrát pravdepodobnejšie, že pred výbuchom uvidíte zasahujúce galaxie. K tomuto záveru dospeli astronómovia z UC Santa Cruz, ktorí študovali viac ako 50 000 kvasarov a hrsť gama lúčov. Nemalo by existovať spojenie medzi kvázarom alebo prasknutím v pozadí a počtom galaxií v popredí ... ale existuje a práve teraz je tento vzťah úplným tajomstvom.
Prieskum galaxií pozorovaných pozdĺž zorných čiar kvázarov a výbuchov gama lúčov - extrémne svetelných vzdialených objektov - odhalil záhadnú nekonzistentnosť. Zdá sa, že galaxie sú štyrikrát častejšie v smere výbuchu gama žiarenia ako v smere kvázarov.
Predpokladá sa, že kvasary sú poháňané narastaním materiálu na supermasívne čierne diery v centrách vzdialených galaxií. Výbuchy gama žiarenia, smrteľné zvuky obrovských hviezd, sú najenergetickejšie explózie vo vesmíre. Nie je však dôvod očakávať, že galaxie v popredí budú mať nejaký vzťah k týmto zdrojom svetla v pozadí.
"Výsledok je v rozpore s našimi základnými pojmami kozmológie a my sa ich snažíme vysvetliť," uviedol Jason X. Prochaska, docent astronómie a astrofyziky na kalifornskej univerzite v Santa Cruz.
Prochaska a postgraduálny študent Gabriel Prochter viedli prieskum, ktorý využíval údaje zo satelitu Swift od NASA na získanie pozorovaní prechodných, jasných dosviet dlhotrvajúcich gama lúčov (GRB). Svoje zistenia opísali v dokumente prijatom na uverejnenie v Astrophysical Journal Letters. Dokument, ktorý by mohol mať zvláštne kozmologické dôsledky, bol zdrojom významnej diskusie medzi astronómami na celom svete.
Štúdia je založená na pomerne priamej koncepcii. Keď svetlo z GRB alebo kvasaru prechádza cez galaxiu v popredí, absorpcia určitých vlnových dĺžok svetla plynom spojeným s galaxiou vytvára charakteristický podpis v spektre svetla od vzdialeného objektu. Toto poskytuje ukazovateľ prítomnosti galaxie pred objektom, aj keď samotná galaxia je príliš slabá na priame pozorovanie.
Prochter a Prochaska analyzovali v novej štúdii 15 GRB a našli silné absorpčné podpisy naznačujúce prítomnosť galaxií pozdĺž 14 orientačných línií GRB. Doteraz použili údaje z prieskumu Sloan Digital Sky Survey (SDSS) na určenie výskytu galaxií pozdĺž výhľadov na kvázary. Na základe štúdie kvasar by predpovedali iba 3,8 galaxie namiesto 14 detegovaných pozdĺž zameriavacích čiar GRB.
Kvasarová analýza bola založená na viac ako 50 000 pozorovaniach SDSS, takže údaje pre kvasary sú štatisticky oveľa robustnejšie ako údaje pre GRB, uviedla Prochaska. Pravdepodobnosť, že ich výsledky sú iba štatistickými údajmi, je však menšia ako približne jedna z 10 000, uviedol.
Vedci skúmali tri možné vysvetlenia tejto nekonzistentnosti. Prvým je zatemnenie niektorých kvázarov prachom v galaxiách. Ide o to, že ak je kvázar za prašnou galaxiou, nebolo by to vidieť, a to by mohlo skresliť výsledky. "Protiargumentom je, že s touto obrovskou databázou pozorovaní kvasarov bol efekt prachu dobre charakterizovaný a mal by byť minimálny," uviedol Prochter.
Ďalšou možnosťou je, že absorpčné čiary v spektrách GRB sú skôr z plynu vstrekovaného samotnými GRB, než z plynu v zasahujúcich galaxiách. Ale takmer vo všetkých prípadoch, keď sa vedci bližšie zaoberali smerom GRB, našli galaxiu v rovnakom postavení ako plyn.
Treťou myšlienkou je, že intervenujúca galaxia môže pôsobiť ako gravitačné šošovky, zvyšujúce jas pozadia, a že tento efekt je pre GRB trochu iný ako pre kvázary. Aj keď Prochaska uviedol, že uprednostňuje toto vysvetlenie, zdá sa, že nie je pravdepodobné, že by silné šošovky GRB boli silnejšie.
"Tí, ktorí vedia viac o gravitačných šošovkách ako ja, hovoria, že je nepravdepodobné, že to bude odpoveď," uviedla Prochaska.
Tento dokument, ktorého návrh bol zverejnený na internetovom serveri už niekoľko týždňov, podnietil rozsiahlu diskusiu a aspoň jeden nový dokument navrhujúci možné vysvetlenie. Zistenia však zatiaľ zostávajú mätúce.
"Mnoho ľudí si škrabalo hlavy a väčšina dúfa, že to zmizne," uviedla Prochaska. „Vzorka GRB je malá, preto by sme chceli v našej analýze číslo ztrojnásobiť alebo štvornásobiť. To by sa malo stať počas rozšírenej misie spoločnosti Swift, bude to však nejaký čas trvať. “
Okrem Prochaska a Prochtera sú autormi príspevku aj Hsiao-Wen Chen z University of Chicago; Joshua Bloom a Ryan Foley z UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky z Ženevského observatória; Sebastian Lopez z Čílskej univerzity; Max Pettini z Cambridge University; Andrea Dupree z Harvard-Smithsonianského centra pre astrofyziku; a Puragra GuhaThakurta, profesor astronómie a astrofyziky na UC Santa Cruz.
Dáta použité v tejto štúdii boli získané na observatóriu W. M. Keck, na observatóriu Gemini, na veľmi veľkom ďalekohľade na observatóriu Paranal a na Magellanovom observatóriu. Podporu pre tento výskum poskytla Národná vedecká nadácia a NASA.
Pôvodný zdroj: UC Santa Cruz News Release
