Zvláštne usporiadanie vzdialených kvazarov

Nové pozorovania získané ďalekohľadom VLT (Very Large Telescope) v Čile odhalili pozoruhodné usporiadanie v najväčších štruktúrach hmoty vo vesmíre. Tím európskych vedcov objavil, že rotačné osy centrálnych supermasívnych čiernych dier v sledovanej vzorke kvazarov vzdialených od seba aj miliardy svetelných rokov sú sklonené v rovnakom smere. Taktiež sa zdá, že majú tendenciu orientovať sa pozdĺž štruktúr kozmickej pavučiny, v ktorých sa kvazary nachádzajú. Kvazary sú vlastne galaxie s veľmi aktívnymi supermasívnymi čiernymi dierami vo svojom strede. Tieto čierne diery sú obklopené rotujúcimi diskami mimoriadne horúcej hmoty, ktorá je často vyvrhovaná vo forme výtryskov (jetov) pozdĺž osi rotácie. Kvazary môžu žiariť jasnejšie než všetky ostatné hviezdy v danej galaxii dokopy. Damien Hutsemékers (University of Liège, Belgicko) a jeho tím využili spektrograf FORS pracujúci v spojení s ďalekohľadom VLT na pozorovanie 93 kvazarov, ktoré sú známe z rozsiahleho zoskupenia týchto objektov tiahnuceho sa vesmírom na vzdialenosť miliárd svetelných rokov. Tieto vzdialené objekty vidíme tak, ako vyzerali, keď sa vek vesmíru pohyboval okolo jednej tretiny súčasného veku (t.j. ako v čase 4,6 miliardy rokov po Veľkom tresku). „Prvá čudná vec, ktorú sme si všimli, bol zhodný smer osí niektorých kvazarov – napriek tomu, že ich od seba delí vzdialenosť miliárd svetelných rokov," hovorí Damien Hutsemékers. Členovia tímu sa potom rozhodli zájsť ešte ďalej a zistiť, či sú rotačné osi usporiadané len navzájom voči sebe, alebo či sú orientované vzhľadom k vtedajšej veľkoškálovej štruktúre vesmíru. Keď sa astronómovia zamerali na rozloženie galaxií v meradle miliárd svetelných rokov, objavili, že nie sú rozmiestnené náhodne. Vytvárajú typickú kozmickú pavučinu filamentov (vlákien) a uzlov okolo rozsiahlych prakticky prázdnych dutín (angl. „voids"), kde sa galaxie vyskytujú jen ojedinele. Toto pôsobivé a krásne usporiadanie hmoty je známe ako veľkoškálová štruktúra vesmíru. Tieto nové výsledky naznačujú, že rotačné osi kvazarov majú tendenciu smerovať paralelne s veľkoškálovou štruktúrou oblasti, v ktorej sa galaxie nachádzajú. Pokiaľ kvazar leží v dlhom filamente, potom rotačná os jeho centrálnej čiernej diery mieri pozdĺž neho. Vedci odhadujú pravdepodobnosť, že by takéto usporiadanie vzniklo len náhodou, asi na 1 %. „Korelácia medzi smerom rotačných osí kvazarov a pozorovaných štruktúr, do ktorých galaxie patria, je jednou z dôležitých predpovedí, ktorá vyplýva z numerických simulácií vývoja vesmíru. Naše údaje poskytujú prvé potvrdenie existencie tohto efektu v oveľa väčších meradlách, než aké boli doteraz k dispozícii na základe pozorovaní normálnych galaxií," hovorí Dominique Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Nemecko a University of Liège, Belgicko). Astronómovia nemôžu priamo pozorovať rotačné osi alebo výtrysky jednotlivých kvazarov. Namiesto toho merajú polarizáciu svetla prichádzajúceho z každého kvazaru a pre 19 z nich našli významne polarizované žiarenie. Smer polarizácie v kombinácii s ďalšími informáciami je možné použiť na odvodenie sklonu akrečného disku a potom na určenie smeru rotačnej osi kvazaru. „Usporiadanie v meradlách ešte väčších než udávajú predpovede na základe numerických simulácií objavené v nových pozorovacích dátach by mohli byť známkou novej „ingrediencie" chýbajúcej v našich súčasných modeloch vesmíru," dodáva Dominique Sluse.

Publikované v časopise QUARK 4/2015, RNDr. Zdeněk Komárek