Квазарите се въртят в унисон с нишките на Вселената

Very Large Telescope откри съгласуване на посоките на въртене на свръхмасивните черни дупки с крупномащабната структура на Вселената.

Нови наблюдения на Very Large Telescope (VLT) На Европейската южна обсерватория в Чили установиха съгласуване между най-големите структури във Вселената.

Екип европейски изследователи е открил, че осите на въртене на централните свръхмасивни черни дупки в квазарите са успоредни, независимо че ги делят разстояния от милиарди светлинни години.

Учените установили също, че ориентацията на осите на въртене на тези квазари се съгласува с крупномащабната структура на „космическата паяжина“, в която се намират.

Квазарите са галактики, в чиито центрове се намират много активни свръхмасивни черни дупки. Тези черни дупки са заобиколени от въртящи се дискове с много горещо вещество, често изхвърляно в околното пространство във вид на дълги джетове, ориентирани по техните оси на въртене. Светимостта на такива черни дупки може да е значително по-висока, отколкото на всички останали звезди в галактиките, взети заедно.

Учени под ръководството на Дамиен Хуцемекерс от Лиежкия университет, Белгия, използвали приемника FORS, който се намира на телескопа VLT, и изследвали 93 квазара, за които било известно, че образуват гигантски – с размери милиарди светлинни години – групировки. Ние наблюдаваме тези квазари такива, каквито са били, когато възрастта на Вселената е била около една трета от сегашната.

„Първата забелязана от нас странност беше това, че при някои от тези квазари оста на въртене има една и съща посока, независимо че тези обекти са разделени от милиарди светлинни години“, казва Хуцемекерс.

След това астрономите се опитали да установят не е ли свързана ориентацията на оста на въртене и с крупномащабната структура на Вселената, съответстваща на времето, в което те се наблюдават.

Когато било получено разпределението на галактиките в пространствен мащаб от милиарди светлинни години, се оказало, че това разпределение не е равномерно. Галактиките изпълват Вселената, образувайки нещо от рода на гигантска паяжина, в която има нишки и възелчета, а между тях – празнини (voids), където рядко се срещат галактики.

Тази загадъчна и много красива структура, в съответствие с която веществото запълва космическото пространство, е получила названието крупномащабна структура на Вселената.

Новите резултати, получени от VLT, сочат, че осите на въртене на квазарите принципно са успоредни на ориентацията на крупномащабната структура в тази област от пространството, където са разположени. Така, ако квазарът се намира на дълга „нишка“ от крупномащабната структура, то спинът на неговата централна черна дупка е ориентиран по оста на влакното.

По оценка на изследователите вероятността такова съвпадение на ориентацията да е случайно не превишава 1%.

„Корелацията между ориентацията на квазарите и структурата, към която те принадлежат, е важно свойство, което предсказват числените модели на еволюцията на Вселената. Получените от нас наблюдателни данни за първи път потвърждават този ефект, и то на мащаби, значително превишаващи тези, на които досега са наблюдавани нормалните галактики“, добавя Доминик Шлузе от Астрономическия институт „Аргеландер“ в Бон, Германия, и Лиежкия университет.

Тази рисунка схематично изобразява установеното от Very Large Telescope тайнствено съответствие между ориентацията на осите на въртене на квазарите и участъците от крупномащабната структура на Вселената, към която тези квазари принадлежат.
Съответствието се проследява на разстояние милиарди светлинни години и се отнася към най-крупномащабните закономерности, известни във Вселената.
Крупномащабната структура на Вселената е обозначена със син цвят, квазарите – с бял. Осите на въртене на черните дупки в квазарите са обозначени с чертички.
Рисунката представлява само илюстрация на явлението и не отразява реалното разпределение на галактики и квазари.

Астрономите, разбира се, не са наблюдавали въртенето на квазарите или изхвърляните от тях джетове непосредствено. Вместо това те измервали поляризацията на излъчването от всеки от квазарите и за 19 обекта регистрирали значително поляризиран сигнал.

Посоката на тази поляризация, в съчетание с другата информация, позволила да се изчисли ъгълът на наклона на акреционния диск, а следователно и посоката на оста на въртене на квазара.

„Получените в нашите наблюдения съгласувани данни на пространствени мащаби са дори по-големи, отколкото предсказват съвременните компютърни модели, и може да сигнализират за това, че в съвременните модели на Вселената е възможно да е пропуснато важно звено“, заключава Шлузе.