Подивіться на вибух квазару та гамма-випромінювання - два найяскравіших об’єкти у Всесвіті - і ви в 4 рази більше шансів побачити галактики, що втручаються перед вибухом. Такого висновку дійшли астрономи з УК Санта-Крус, які вивчали понад 50 000 квазарів і жменьку спалахів гамма-променів. Не повинно бути зв’язку між квазаром або вибухом на задньому плані та кількістю галактик на передньому плані ... але є, і зараз ці відносини є повною таємницею.
Огляд галактик, спостережуваних по прицільних точках до квазарів та сплеску гамма-випромінювань - як надзвичайно світлих, віддалених об’єктів - виявив дивовижну непослідовність. Галактики, схоже, в чотири рази частіше зустрічаються у напрямку сплеску гамма-променів, ніж у напрямку квазарів.
Як вважається, квазари живляться за рахунок нагромадження матеріалу на надмасивні чорні діри в центрах віддалених галактик. Вибухи гамма-випромінювання, смерті величезних зірок - найенергійніші вибухи у Всесвіті. Але немає підстав очікувати, що галактики на передньому плані матимуть будь-яку асоціацію з цими фоновими джерелами світла.
"Результат суперечить нашим основним поняттям космології, і ми намагаємось пояснити це", - сказав Джейсон X. Прочаська, доцент кафедри астрономії та астрофізики в Каліфорнійському університеті Санта-Крус.
Прочаська та аспірант Габріель Прохтер очолили опитування, яке використовувало дані із супутника Свіфт НАСА для отримання спостережень за тимчасовими яскравими наслідками тривалих вибухів гамма-променів (GRBs). Вони описували свої висновки в документі, прийнятому для публікації в Astrophysical Journal Letters. Документ, який може мати дивні космологічні наслідки, викликав значні дискусії серед астрономів у всьому світі.
Дослідження ґрунтується на досить прямолінійній концепції. Коли світло від GRB або квазара проходить через галактику переднього плану, поглинання певної довжини хвилі світлом газу, пов'язаного з галактикою, створює характерну ознаку в спектрі світла від віддаленого об'єкта. Це забезпечує маркер наявності галактики перед об'єктом, навіть якщо сама галактика занадто слабка, щоб безпосередньо спостерігати.
Прохтер та Прочаська проаналізували 15 GRB в новому дослідженні та виявили сильні сигнати поглинання, що вказували на наявність галактик уздовж 14 точок зору GRB. Раніше вони використовували дані з опитування цифрового неба в Слоані (SDSS) для визначення частоти галактик по оглядових лініях до квазарів. Виходячи з квазарного дослідження, вони могли б передбачити лише 3,8 галактики замість 14, виявлених по точках GRB.
Квазарний аналіз ґрунтувався на більш ніж 50 000 спостереженнях SDSS, тому дані для квазарів статистично набагато надійніші, ніж дані для GRB, сказала Прочаська. Тим не менше, ймовірність того, що їх результати є лише статистичною флюксом, становить менше приблизно одного на 10000, сказав він.
Дослідники дослідили три потенційні пояснення невідповідності. Перший - затемнення деяких квазарів пилом у галактиках. Ідея полягає в тому, що якщо квазар знаходиться за запиленою галактикою, його не було б видно, і це може зіпсувати результати. "Протилежним аргументом є те, що завдяки цій величезній базі даних спостережень за квазаром ефект пилу був добре охарактеризований і він повинен бути мінімальним", - сказав Прохтер.
Інша можливість полягає в тому, що лінії поглинання в спектрах GRB походять від газу, викинутого самими GRB, а не від газу в галактиках, що втручаються. Але майже в кожному випадку, коли дослідники уважніше придивилися до напрямку GRB, вони насправді виявили галактику в тому ж положенні, що і газ.
Третя ідея полягає в тому, що галактика, що втручається, може діяти як гравітаційна лінза, посилюючи яскравість фонового об'єкта, і що цей ефект дещо інший для GRB, ніж для квазарів. Незважаючи на те, що Прочаська вважає, що він надає перевагу цьому поясненню, кілька факторів роблять сильне лінзування ГРБ малоймовірним.
"Ті, хто більше знає про гравітаційне лінзування, ніж я, кажуть, що навряд чи це буде відповідь", - сказала Прочаська.
Документ, проект якого розміщувався на Інтернет-сервері протягом декількох тижнів, стимулював широке обговорення та хоча б один новий документ, що пропонує потенційне пояснення. Але поки що результати залишаються неприємними.
"Дуже багато людей чухають голову, і більшість сподівається, що це пройде", - сказала Прочаська. «Вибірка GRB невелика, тому ми хотіли б втричі або вчетверо збільшити число в нашому аналізі. Це повинно відбутися під час розширеної місії Свіфта, але це займе час ».
Окрім Прохаски та Прохтера, авторами статті є Hsiao-Wen Chen з Чиказького університету; Джошуа Блум та Райан Фолі з УК Берклі; Мірослава Дессаж-Завадський з Женевської обсерваторії; Себастьян Лопес з університету Чилі; Макс Петтіні з Кембриджського університету; Андреа Дюпре з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики; та Пурагра ГухаТхакурта, професор астрономії та астрофізики в УК Санта-Крус.
Дані, використані в цьому дослідженні, були отримані в обсерваторії В. М. Кека, обсерваторії Близнюків, дуже великому телескопі Паранальної обсерваторії та обсерваторії Магеллан. Підтримку цього дослідження надали Національний науковий фонд та НАСА.
Оригінальне джерело: UC Santa Cruz News Release
