Lehdistötiedote

Kvasaarien aavemainen linjautuminen miljardien valovuosien matkalla

VLT-teleskooppi paljasti supermassiivisten mustien aukkojen pyörimisakselien ja suuren mittakaavan rakenteiden välisen linjautumisen

19. marraskuuta 2014

Chilessä sijaitsevalla ESO:n VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope) tehdyt uudet havainnot ovat paljastaneet suurimpien maailmankaikkeudessa koskaan havaittujen rakenteiden linjautumisen. Eurooppalainen tutkimusryhmä on havainnut, että joukossa kvasaareja keskustan supermassiivisten mustien aukkojen pyörimisakselit ovat keskenään samansuuntaiset miljardien valovuosien matkalla. Tutkimusryhmä havaitsi myös, että näiden kvasaarien pyörimisakselit ovat myös linjautuneet ne käsittävien kosmisen verkon valtavien rakenteiden mukaisesti.

Kvasaarit ovat galakseja, joiden keskustassa on hyvin aktiivinen supermassiivinen musta aukko. Näiden mustien aukkojen ympärillä on kieppuva kiekko äärimmäisen kuumaa materiaa, joka usein sinkoaa ulos niiden pyörimisakselien suuntaisiin, pitkiin suihkuvirtauksiin. Kvasaarit voivat loistaa kirkkaammin kuin kaikki niiden emogalaksien tähdet yhteensä.

Belgialaisen Liègen yliopiston tutkijan, Damien Hutsemékersin johtama tutkimusryhmä käytti VLT-teleskoopin FORS-havaintolaitetta tutkiakseen 93 kvasaaria, joiden tiedetään muodostavan miljardien valovuosien alueelle ulottuvia valtavia joukkoja. Ne nähdään sellaisina kuin ne olivat maailmankaikkeuden ollessa noin kolmanneksen nykyisestä iästään."Ensimmäinen havaitsemamme outo asia oli, että jotkin kvasaarien pyörimisakselit olivat samassa linjassa keskenään — huolimatta siitä, että nämä kvasaarit olivat miljardien valovuosien päässä toisistaan," kertoo Hutsemékers.

Tutkimusryhmä jatkoi pitemmälle ja tarkisti olivatko pyörimisakselien suunnat yhteydessä ei vain toisiinsa vaan myös maailmankaikkeuden tuonaikaisiin suuren mittakaavan rakenteisiin.

Kun tähtitieteilijät katsovat galaksien jakaumaa miljardien valovuosien mittakaavoissa, he näkevät, että ne eivät ole tasaisesti jakautuneet. Ne muodostavat rihmastojen ja möykkyjen kosmisen verkoston valtavien, galakseista lähes tyhjien alueiden ympärillä. Tämä kiehtova ja kaunis materian järjestelmä tunnetaan suuren mittakaavan rakenteina.

VLT-teleskoopin uudet tulokset antavat ymmärtää, että kvasaarien pyörimisakselien suunnat ovat samansuuntaisia ne käsittävien suuren mittakaavan rakenteiden kanssa. Jos kvasaarit ovat siis pitkässä rihmamaisessa rakenteessa, niiden keskustojen mustien aukkojen pyörimisakselit ovat samansuuntaisia rihman kanssa. Tutkijat arvioivat, että näiden linjautumisten todennäköisyys olla täysin sattumanvaraisia on alle 1%.

"Kvasaarien suuntautumisen ja ne käsittävien rakenteiden verrannollisuus on maailmankaikkeutemme kehittymisen numeeristen mallien tärkeä ennuste. Havaintoaineistomme tarjoaa ensimmäisen havaintoihin perustuvan varmennuksen tästä ilmiöstä, paljon suuremmissa mittakaavoissa kuin mitä olemme havainneet tähän mennessä normaaleissa galakseissa," lisää Dominique Sluse, Argelander-Institut für Astronomie in Bonn, Saksa ja Liègen yliopisto.

Tutkimusryhmä ei kyennyt näkemään kvasaarien pyörimisakseleita tai suihkuvirtauksia suoraan. Sen sijaan he mittasivat kunkin kvasaarin valon polarisaation ja havaitsivat niistä 19:llä merkittävää polarisaatiota. Tämän polarisaation suuntaa, yhdessä muun informaation kanssa, saatettiin käyttää päättelemään kertymäkiekon kulma ja siten kvasaarin pyörimisakselin suunta.

"Uuden havaintoaineiston linjautumiset jopa nykyisiä simulaatioiden ennustuksia suuremmissa mittakaavoissa saattavat olla vihje siitä, että nykyisistä maailmankaikkeuden malleistamme saattaa puuttua jokin osatekijä," päättää Dominique Sluse.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“, jonka kirjoittivat D. Hutsemékers et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics 19. marraskuuta 2014.

Tutkimusryhmään kuuluvat D. Hutsemékers (Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgia), L. Braibant (Liège), V. Pelgrims (Liège) ja D. Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Saksa; Liège).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 39-metrin kokoista optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Valokuvia VLT-teleskoopista

Yhteystiedot

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

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

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

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1438.