eso1438ru — Научный релиз

Оси вращения квазаров согласуются на расстояниях в миллиарды световых лет

На VLT обнаружено согласование направления осей вращения сверхмассивных черных дыр с крупномасштабной структурой Вселенной

19 ноября 2014 г.

Новыми наблюдениями на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в Чили выявлено согласование между самыми крупномасштабными структурами Вселенной. Группа европейских исследователей обнаружила, что оси вращения центральных сверхмассивных черных дыр в квазарах из сделанной ими выборки параллельны, при том, что их разделяют расстояния в миллиарды световых лет. Ученые также установили, что ориентация осей вращения этих квазаров коррелирует с крупномасштабной структурой «космической паутины», в которой они находятся.

Квазары – это галактики, в центрах которых находятся очень активные сверхмассивные черные дыры. Эти черные дыры окружены вращающимися дисками очень горячего вещества, часто выбрасываемого в окружающее пространство в виде длинных джетов, ориентированных вдоль их осей вращения. Светимость таких черных дыр может быть значительно выше, чем у всех остальных звезд галактики, вместе взятых.

Группа под руководством Дамьена Хуцемекерса (Damien Hutsemékers) из Льежского университета в Бельгии используя приемник FORS, смонтированный на телескопе VLT, исследовала 93 квазара, о которых было известно, что они образуют гигантские – размером в миллиарды световых лет – группировки. Мы наблюдаем эти квазары такими, какими они были, когда возраст Вселенной составлял примерно треть ее нынешнего возраста.

“Первая замеченная нами странность заключалась в том, что у некоторых из этих квазаров ост вращения имеют одно и то же направление, несмотря на то, что объекты разделяют миллиарды световых лет”, -- говорит Хуцемекерс.

Астрономы затем попытались установить, не связана ли ориентация осей вращения квазаров не только друг с другом, но и с крупномасштабной структурой Вселенной, соответствующей времени, в котором они наблюдаются .

Дело в том, что когда было получено распределение галактик в пространственном масштабе миллиардов световых лет, оказалось, что это распределение не равномерное. Галактики заполняют Вселенную, образуя что-то вроде гигантской паутины, в которой есть нити и узелки, а между ними – пустоты (voids), где галактики встречаются редко. Эта загадочная и очень красивая структура, в соответствии с которой вещество заполняет космическое пространство, получила название крупномасштабной структуры Вселенной.

Новые результаты, полученные с VLT, указывают на то, что оси вращения квазаров, как правило, параллельны ориентации крупномасштабной структуры в той области пространства, где они расположены. Так, если квазар находится в длинном «волокне» крупномасштабной структуры, то  спин его центральной черной дыры ориентирован вдоль оси волокна. По оценке исследователей, вероятность того, что такое совпадение ориентаций является случайным, не превосходит 1%.

“Корреляция между ориентацией квазаров и структурой, которой они принадлежат – важное свойство, которое предсказывают численные модели эволюции Вселенной. Полученные нами наблюдательные данные впервые подтверждают этот эффект, причем на масштабах, значительно превосходящих те, на которых до сих пор наблюдались нормальные галактики”, -- добавляет Доминик Шлузе (Dominique Sluse) из Астрономического института им.Аргеландера (Argelander-Institut für Astronomie) в Бонне, Германия, и Льежского университета.

Астрономы, конечно, не наблюдали вращение квазаров или выбрасываемые из них джеты непосредственно. Вместо этого они измеряли поляризацию излучения от каждого из квазаров, и для 19 объектов зарегистрировали значительно поляризованный сигнал. Направление этой поляризации, в сочетании с другой информацией, позволило вычислить угол наклона аккреционного диска, а следовательно и направление оси вращения квазара.

“Полученное в наших наблюдениях согласование данных на пространственных масштабах даже больших, чем предсказывает современное компьютерное моделирование, может сигнализировать о том, что в современных моделях Вселенной, возможно, пропущено важное звено”, -- заключает Доминик Шлузе.

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье “Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“, D. Hutsemékers и др., которая появится в выпуске журнала Astronomy & Astrophysics от 19 ноября 2014 г.

Состав исследовательской группы: D. Hutsemékers (Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgium), L. Braibant (Liège), V. Pelgrims (Liège) и D. Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany; Liège).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

• Текст научной статьи
• Фото VLT

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

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

Dominique Sluse
Institut d'Astrophysique et de Géophysique — Université de Liège
Liège, Belgium
Телефон: +32 4 366 9797
Email: dsluse@ulg.ac.be

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1438.