Podívejte se na kvazar a výbuch paprsků gama - dva z nejzářivějších objektů ve vesmíru - a čtyřikrát častěji uvidíte před zábleskem zasahující galaxie. K tomuto závěru dospěli astronomové z UC Santa Cruz, kteří studovali více než 50 000 kvasarů a hrst gama paprsků. Nemělo by existovat spojení mezi kvasarem nebo prasknutím v pozadí a počtem galaxií v popředí ... ale existuje, a právě teď je tento vztah úplným tajemstvím.
Průzkum galaxií pozorovaných podél průzoru kvazárům a výbuchům gama paprsků - oba extrémně světelné, vzdálené objekty - odhalil záhadnou nekonzistentnost. Zdá se, že galaxie jsou čtyřikrát častější ve směru gama záblesků než ve směru kvazarů.
Předpokládá se, že kvazary jsou poháněny narůstáním materiálu na supermasivní černé díry ve středech vzdálených galaxií. Výbuchy gama paprsků, smrtelné výrony hmotných hvězd, jsou nejenergičtější exploze ve vesmíru. Není však důvod očekávat, že galaxie v popředí budou mít nějaké spojení s těmito zdroji světla v pozadí.
"Výsledek je v rozporu s našimi základními pojmy kosmologie a my se jej snažíme vysvětlit," řekl Jason X. Prochaska, docent astronomie a astrofyziky na kalifornské univerzitě v Santa Cruz.
Průzkum provedl Prochaska a postgraduální student Gabriel Prochter, který použil data ze satelitu Swift od NASA k získání pozorování přechodných, jasných následků dlouhodobých gama paprsků (GRB). Své poznatky popsali v článku přijatém k publikaci v Astrophysical Journal Letters. Článek, který by mohl mít zvláštní kosmologické důsledky, byl zdrojem významné debaty mezi astronomy po celém světě.
Studie je založena na poměrně přímočarém konceptu. Když světlo z GRB nebo kvasaru prochází galaxií v popředí, absorpce určitých vlnových délek světla plynem spojeným s galaxií vytvoří charakteristický podpis ve spektru světla od vzdáleného objektu. To poskytuje ukazatel přítomnosti galaxie před objektem, i když samotná galaxie je příliš slabá na přímé pozorování.
Prochter a Prochaska analyzovali v nové studii 15 GRB a našli silné absorpční podpisy, které naznačují přítomnost galaxií podél 14 GRB zaměřovacích linií. Dříve použili data ze Sloan Digital Sky Survey (SDSS) k určení výskytu galaxií podél zorných čar do kvazárů. Na základě studie kvazaru by předpovídali pouze 3,8 galaxií místo 14 detekovaných podél zaměřovacích linií GRB.
Kvasarová analýza byla založena na více než 50 000 pozorováních SDSS, takže data pro kvazary jsou statisticky mnohem robustnější než data pro GRB, uvedla Prochaska. Pravděpodobnost, že jejich výsledky jsou pouze statistickou fluke, je však menší než asi jedna z 10 000, řekl.
Vědci zkoumali tři možná vysvětlení této nekonzistence. Prvním je zatemnění některých kvasarů prachem v galaxiích. Představa je taková, že pokud je kvasar za prašnou galaxií, nebylo by to vidět, a to by mohlo zkreslit výsledky. "Protiargumentem je, že s touto obrovskou databází pozorování kvasarů byl efekt prachu dobře charakterizován a měl by být minimální," řekl Prochter.
Další možností je, že absorpční linie ve spektrech GRB jsou z plynu vypouštěného samotnými GRB, spíše než z plynu v zasahujících galaxiích. Ale téměř ve všech případech, kdy se vědci blíže podívali na směr GRB, ve skutečnosti našli galaxii na stejné pozici jako plyn.
Třetí myšlenkou je, že intervenující galaxie může působit jako gravitační čočka, zvyšující jas pozadí, a že tento efekt je pro GRB nějak odlišný než pro kvazary. Ačkoli Prochaska řekl, že toto vysvětlení dává přednost, několik faktorů způsobuje, že silné čočky GRB se zdají nepravděpodobné.
"Ti, kteří vědí víc o gravitačních čočkách, než já, mi říkají, že je nepravděpodobné, že to bude odpověď," řekl Prochaska.
Příspěvek, jehož návrh byl zveřejněn na internetovém serveru několik týdnů, podnítil rozsáhlou diskusi a alespoň jeden nový příspěvek navrhující možné vysvětlení. Ale zatím nálezy zůstávají matoucí.
"Mnoho lidí škrábelo hlavou a většina doufá, že to zmizí," řekla Prochaska. "Vzorek GRB je malý, takže bychom chtěli v naší analýze počet ztrojnásobit nebo ztrojnásobit." To by se mělo stát během rozšířené mise Swift, ale bude to chvíli trvat. “
Kromě Prochasky a Prochtera jsou autory článku Hsiao-Wen Chen z University of Chicago; Joshua Bloom a Ryan Foley z UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky z Ženevské observatoře; Sebastian Lopez z chilské univerzity; Max Pettini z Cambridge University; Andrea Dupree z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku; a Puragra GuhaThakurta, profesor astronomie a astrofyziky na UC Santa Cruz.
Data použitá v této studii byla získána na observatoři W. M. Keck, na observatoři Gemini, na velmi velkém dalekohledu na observatoře Paranal a na Magellanově observatoři. Podporu pro tento výzkum poskytla National Science Foundation a NASA.
Původní zdroj: UC Santa Cruz News Release
