Katso kvaasaria ja gammasätepursketta - kahta maailmankaikkeuden valoisimmasta esineestä - ja näet 4 kertaa todennäköisemmin väliintulijoita galakseja purskeen edessä. Tähän johtopäätökseen päätyivät UC Santa Cruzin tähtitieteilijät, jotka tutkivat yli 50 000 kvasaria ja kourallinen gammasätepurskeita. Taustalla olevan kvaasarin tai purskeen ja etualalla olevien galaksien lukumäärän välillä ei pitäisi olla yhteyttä. Mutta on olemassa ja tällä hetkellä tämä suhde on täydellinen mysteeri.
Kvaarien ja gammasäteen purskeiden suuntaan havaittujen galaksien tutkimus - sekä erittäin valoisat, kaukana olevat kohteet - on paljastanut hämmentävän epäjohdonmukaisuuden. Galaksit näyttävät olevan neljä kertaa tavallisempia gammasäteen purskeiden suunnassa kuin kvaasarien suunnassa.
Kvasaarien uskotaan saavan voiman materiaalin lisääntymisestä supermassiivisiin mustiin reikiin etäisten galaksien keskuksissa. Gamma-säteilypurskeet, massiivisten tähtien kuolemantahot, ovat maailmankaikkeuden energisimpia räjähdyksiä. Mutta ei ole syytä olettaa, että etualalla sijaitsevilla galakseilla olisi mitään yhteyksiä näihin taustavalonlähteisiin.
"Tulos on ristiriidassa kosmologian peruskäsitteidemme kanssa, ja pyrimme selittämään sitä", kertoi Jason X. Prochaska, astronomian ja astrofysiikan apulaisprofessori Kalifornian yliopistossa, Santa Cruz.
Prochaska ja jatko-opiskelija Gabriel Prochter johtivat tutkimusta, joka käytti NASA: n Swift-satelliitin tietoja saadakseen havainnot lyhytaikaisten gammasäteilyjen (GRB) lyhytaikaisista, kirkkaista jälkivaloista. He kuvasivat havaintonsa julkaisussa, joka hyväksyttiin julkaisemiseen Astrophysical Journal Letters -lehdessä. Paperi, jolla voi olla omituisia kosmologisia vaikutuksia, on aiheuttanut merkittävää keskustelua tähtitieteilijöiden keskuudessa ympäri maailmaa.
Tutkimus perustuu melko suoraviivaiseen konseptiin. Kun valo GRB: stä tai kvaasarista kulkee etualalla sijaitsevan galaksin läpi, tiettyjen valon aallonpituuksien absorptio galaksiin liittyvällä kaasulla luo karakteristisen allekirjoituksen kaukana olevan kohteen valonspektrissä. Tämä tarjoaa merkinnän galaksin läsnäololle esineen edessä, vaikka galaksi itsessään olisi liian heikko havainnoitavaksi suoraan.
Prochter ja Prochaska analysoivat 15 GRB: tä uudessa tutkimuksessa ja löysivät vahvat absorptiosignaalit, jotka osoittavat galaksien läsnäolon 14 GRB: n näkyvissä. He olivat aiemmin käyttäneet tietoja Sloan Digital Sky Survey (SDSS) -standardista galaksien esiintyvyyden määrittämiseksi näkölinjojen ja kvaasarien välillä. Kvasaritutkimuksen perusteella he olisivat ennustaneet vain 3,8 galaksia GRB: n havaitsemislinjoilla havaittujen 14 sijaan.
Kvaasianalyysi perustui yli 50 000 SDSS-havaintoon, joten kvaasaritiedot ovat tilastollisesti paljon vankempia kuin GRB: n tiedot, Prochaska sanoi. Siitä huolimatta, todennäköisyys, että heidän tulokset ovat vain tilastollisia flukeja, on vähemmän kuin noin yksi 10 000: sta, hän sanoi.
Tutkijat tutkivat kolme mahdollista selitystä epäjohdonmukaisuudelle. Ensimmäinen on joidenkin kvaasarien peittäminen pölyltä galakseissa. Ajatuksena on, että jos kvaasari on pölyisen galaksin takana, sitä ei tule nähdä, ja tämä voi vääristää tuloksia. "Vastaväite on, että tällä valtavalla kvaasarihavaintojen tietokannalla pölyn vaikutus on karakterisoitu hyvin ja sen pitäisi olla minimaalinen", Prochter sanoi.
Toinen mahdollisuus on, että GRB-spektrien absorptiolinjat ovat peräisin kaasusta, jonka GRB: t itse poistavat, eikä kaasusta toimivissa galakseissa. Mutta melkein kaikissa tapauksissa, kun tutkijat ovat tarkastelleet lähemmin GRB: n suuntaan, he ovat tosiasiassa löytäneet galaksin samassa paikassa kuin kaasu.
Kolmas idea on, että väliintulogalaksi voi toimia painovoimalinssinä, parantaen taustakohteen kirkkautta, ja että tämä vaikutus on jotenkin erilainen GRB: llä kuin kvaasarilla. Vaikka Prochaska sanoi pitävänsä tätä selitystä, useat tekijät tekevät GRB: n voimakkaan linssin tuntumisesta epätodennäköistä.
"Ne, jotka tietävät enemmän painovoimaobjektiivista kuin minä, sanovat, ettei se todennäköisesti ole vastaus", Prochaska sanoi.
Lehti, jonka luonnoksena on ollut Internet-palvelimella useita viikkoja, on herättänyt laajaa keskustelua ja ainakin yhden uuden tutkimuksen, joka ehdottaa mahdollisia selityksiä. Mutta toistaiseksi havainnot ovat edelleen hämmentäviä.
"Monet ihmiset ovat raaputtaneet päätään, ja suurin osa toivoo, että se katoaa", Prochaska sanoi. ”GRB-näyte on pieni, joten haluaisimme kolminkertaistaa tai nelinkertaistaa luvun analyysissamme. Tämän pitäisi tapahtua Swiftin laajennetun operaation aikana, mutta se vie aikaa. "
Prochaskan ja Prochterin lisäksi kirjoittajat ovat Hsiao-Wen Chen Chicagon yliopistosta; Joshua Bloom ja Ryan Foley, UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky Geneven observatoriosta; Sebastian Lopez Chilen yliopistosta; Max Pettini, Cambridge University; Andrea Dupree Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta; ja Puragra GuhaThakurta, tähtitieteen ja astrofysiikan professori UC Santa Cruzissa.
Tässä tutkimuksessa käytetyt tiedot saatiin W. M. Keckin observatoriosta, Gemini-observatoriosta, Paranalin observatorion erittäin suuresta kaukoputkesta ja Magellanin observatoriosta. Tätä tutkimusta tukivat Kansallinen tiedesäätiö ja NASA.
Alkuperäinen lähde: UC Santa Cruzin lehdistötiedote
