Poglejte kvazar in gama žarke - dva najbolj svetlikajoča predmeta v vesolju - in 4-krat večja je verjetnost, da boste pred rafalom videli intervencijske galaksije. Do tega zaključka so prišli astronomi iz UC Santa Cruz, ki so preučevali več kot 50.000 kvazarjev in peščica razpoka gama žarkov. Med kvazarjem ali porušitvijo v ozadju ne bi smelo biti povezave in števila galaksij v ospredju ... toda obstaja in trenutno je ta odnos popolna skrivnost.
Raziskava galaksij, ki so jih opazili vzdolž vidnih črt do kvazarjev in gama žarkov - tako izjemno svetlobnih, oddaljenih predmetov - je pokazala, da je zagonetna nedoslednost. Zdi se, da so galaksije štirikrat pogostejše v smeri gama žarkov kot v smeri kvazarjev.
Šteje se, da kvazare poganjajo akcesije materiala na supermasivne črne luknje v središčih oddaljenih galaksij. Izbruhi gama-žarkov, smrtni napadi ogromnih zvezd, so najbolj energične eksplozije v vesolju. Toda ni razloga, da bi pričakovali, da bodo galaksije v ospredju povezane s temi svetlobnimi viri.
"Rezultat je v nasprotju z našimi osnovnimi koncepti kozmologije, zato se trudimo razložiti," je dejal Jason X. Prochaska, izredni profesor astronomije in astrofizike na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu.
Prochaska in podiplomski študent Gabriel Prochter sta vodila raziskavo, ki je uporabila podatke z Nasinega satelita Swift za pridobitev opazovanj prehodnih, svetlih utrinkov dolgotrajnih eksplozij gama žarkov (GRB). Svoje ugotovitve so opisali v prispevku, ki je bil sprejet za objavo v Astrophysical Journal Letters. Časopis, ki bi lahko imel čudne kozmološke posledice, je med astronomi po vsem svetu sprožil veliko razprav.
Študija temelji na dokaj preprostem konceptu. Ko svetloba iz GRB ali kvazarja prehaja skozi osrednjo galaksijo, absorpcija določenih valovnih dolžin svetlobe s plinom, povezanim s galaksijo, ustvari značilen podpis v spektru svetlobe oddaljenega predmeta. To daje oznako za prisotnost galaksije pred objektom, tudi če je sama galaksija preveč slaba, da bi jo lahko neposredno opazovala.
Prochter in Prochaska sta v novi študiji analizirala 15 GRB-jev in odkrila močne absorpcijske podpise, ki kažejo na prisotnost galaksij vzdolž 14 GRB-jevih razgledišč. Predhodno so uporabili podatke iz Sloan Digital Sky Survey (SDSS) za določitev pojavnosti galaksij vzdolž merilnega polja do kvazarjev. Na podlagi kvazarjeve študije bi predvideli le 3,8 galaksije namesto 14, odkritih vzdolž vidnih črtov GRB.
Kvazarska analiza je temeljila na več kot 50.000 opažanjih SDSS, zato so podatki za kvazarje statistično veliko bolj robustni kot podatki za GRB, je dejala Prochaska. Kljub temu je verjetnost, da so njihovi rezultati zgolj statistični navidez, manjša od približno enega od 10.000, je dejal.
Raziskovalci so pregledali tri možne razlage neskladnosti. Prva je zatemnitev nekaterih kvazarjev s prahom v galaksijah. Ideja je, da če kvazar stoji za prašno galaksijo, ga ne bi videli, in to bi lahko izkrivilo rezultate. "Nasprotni argument je, da je bil s to ogromno zbirko podatkov o kvazarskih opazovanjih učinek prahu dobro označen in mora biti minimalen," je dejal Prochter.
Druga možnost je, da absorpcijske črte v spektrih GRB izvirajo iz plina, ki ga izločajo sami GRB, in ne iz plina v intervencijskih galaksijah. Toda skoraj v vsakem primeru, ko so raziskovalci podrobneje pogledali v smeri GRB, so v resnici našli galaksijo na enakem položaju kot plin.
Tretja ideja je, da lahko intervenirajoča galaksija deluje kot gravitacijska leča in poveča svetlost objekta v ozadju in da je ta učinek pri GRB-jih nekako drugačen kot pri kvazarjih. Čeprav je Prochaska dejal, da daje prednost tej razlagi, se zaradi številnih dejavnikov zdi, da je močan odziv GRB malo verjetno.
"Tisti, ki o gravitacijskem lečenju vedo več kot jaz, mi pravijo, da verjetno ne bo odgovor," je dejala Prochaska.
Dokument, katerega osnutek je bil več tednov objavljen na internetnem strežniku, je spodbudil široko razpravo in vsaj en nov dokument, ki predlaga morebitno razlago. A zaenkrat ugotovitve ostajajo zapletene.
"Veliko ljudi se je popraskalo po glavi in večina upa, da bo to minilo," je dejala Prochaska. „Vzorec GRB je majhen, zato bi želeli v naši analizi potrojiti ali potrojiti število. To bi se moralo zgoditi med podaljšano misijo Swifta, vendar bo trajalo nekaj časa. "
Poleg Prochaske in Prochterja sta avtorja prispevka Hsiao-Wen Chen z univerze v Chicagu; Joshua Bloom in Ryan Foley iz UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky iz Ženevskega observatorija; Sebastian Lopez z univerze v Čilu; Max Pettini z univerze v Cambridgeu; Andrea Dupree iz centra za astrofiziko Harvard-Smithsonian; in Puragra GuhaThakurta, profesorja astronomije in astrofizike na UC Santa Cruz.
Podatki, uporabljeni v tej raziskavi, so bili dobljeni v observatoriju W. M. Keck, observatoriju Gemini, zelo velikem teleskopu na opazovalnici Paranal in opazovalnici Magellan. Podporo tej raziskavi sta zagotovila Nacionalna znanstvena fundacija in NASA.
Izvirni vir: UC Santa Cruz News Release
