Képzelje el, hogy vörös házakat nézi, és néha varjú repül el. A varjú és a ház mérföld távolságra lehet egymástól, tehát ennek lehetetlennek kell lennie, igaz? Nos, egy új felmérés szerint, ha egy kvazárt nézel, akkor az galaxist az idő 25% -ában fogja látni. De a gammasugár-törésekhez szinte mindig van egy beavatkozó galaxis. Annak ellenére, hogy egymilliárd fényévvel elválaszthatók egymástól. Képzelje el ezt. Dr. Jason X. Prochaska, a kaliforniai Santa Cruz-i egyetemen beszél nekem az általuk talált furcsa eredményekről, és azok miért lehet az oka.
Hallgassa meg az interjút: A rejtélyes különbség (7,8 MB)
Vagy iratkozz fel a Podcastra: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Oké, hogy adjunk némi hátteret az embereknek, mi a különbség a gammasugár és a kvazár között? Azt hiszem, nagyon különbözőek.
Dr. Prochaska: Igen, talán a hasonlóságokkal kezdtem. Mindketten nagyon érdekes tárgyak a kozmológia tanulmányozására, mivel rendkívül fényes tárgyak. Egy másik hasonlóság az, hogy úgy gondoljuk, hogy mindkettő kapcsolódik a fekete lyukakhoz, de ezt követően nagy különbség van a két típusú objektum között. A kvazárok úgy gondolják, hogy szupermasszív fekete lyukak - tehát fekete lyukak, de rendkívül masszív, bizonyos esetekben olyan masszív, mint egy galaxis. A fekete gödör felhalmozódása felmelegszik, és a látott fény a kvazár. Mivel szupermasszívok, sok és sok gázt képes felhalmozni, és ennek eredményeként nagyon fényesen ragyoghatnak, ami nagyon nagy távolságoktól látható.
Legalább egy gammasugár-robbanás, amelyen ez a cikk alapul - két típus létezik - egy hatalmas csillag, egy csillag eredménye, de elég hatalmas, 10-50-szer nagyobb, mint a Napunk, csillag halálával érkezik. Természetes élettartama végén. Halálakor egy fekete lyukat hoz létre, és ezeknek a csillagoknak csak egy töredéke, hisszük, hogy gamma-sugárzást okoz.
Fraser: És felmérted a kvazárokat és a gammasugár-felszakításokat, és mit találtál?
Dr. Prochaska: Először egy hallgatót vettem egy projektet kvazárokkal. Van egy nyilvános adatbázis, a Sloan Digital Sky Survey néven, és az északi égbolt nagy részét vizsgálta meg. És valószínűleg közel egymillió objektum spektrumát vették fel, elsősorban egy galaxis felmérés közepette. A galaxisok tanulmányozása mellett kvazárokat is tanulmányoztak. Most mintegy 60 000 kvazár spektroszkópiáját vették fel, és ezeket az adatokat nyilvánosan közzétették a bolygó bárkivel, aki azt akarja. Többé-kevésbé átkutattuk az adatbázist, és aláírásokat kerestünk köztünk és a kvazárok között fekvő galaxisoknak. Tehát ha nagyon nagy távolságra van egy kvazár, mivel hajlamosak hazudni, akkor esély van arra, hogy egy elég nagy galaxis van köztünk és a kvazár között. A galaxis feltárja magát a kvazár abszorpciós vonalai révén. Tehát elemezte a kvazár spektrumát, látja ezeket a kvazárral társított tulajdonságokat, amelyek nagyon megkülönböztetőek, de ebben az esetben láthatja, hogy nincs fény. Maga a galaxis ujjlenyomata, amely véletlenszerűen fekszik köztünk és a kvazár között. Ez a fajta tudomány az, amit most az elmúlt 12 évben végeztem. A hallgatóm átnézte ezeket a 50 000 kvazárokat a Sloan felmérés során, és megszámoltam, milyen gyakran van egy galaxis közöttünk és a kvazár között. Ez az első lépés a csavarokkal és csavarokkal, és sok tudomány jöhet létre ezeknek a galaxisoknak a keresésével.
Fraser: Tehát lehet, hogy nem látja vizuálisan, ha van-e galaxis, de felismeri.
Dr. Prochaska: Így van. Saját Tejútunk tele van csillagokkal, gázzal és porral. Ami a baryont illeti, a protonok és a neutronok. A barionok a Tejútban tartózkodó három fő fázisa csillagok, amelyek elég könnyen láthatók, gáz, amely többé-kevésbé láthatatlan, de 21 cm-en bocsát ki - ez egy jól ismert módszer a gázok galaxisunkban történő feltérképezésére rádióteleszkópok. De a gáz fényt is elnyelhet. 21 cm hullámhosszon bocsát ki, de meghatározott frekvenciákon is elnyel. Elnyeli a háttér tárgyakból származó fényt. És tehát az összes galaxisban nemcsak csillagok vannak, hanem azok a gázok is, amelyekből ezek a csillagok képződnek, és a gáz tanulmányozásával felismerhető a galaxis, a galaxis aláírása. És ezt a technikát használjuk a kvazárokhoz, és ugyanazt a technikát használjuk a gammasugár-sorozathoz.
Fraser: Rendben, és mit találtál a gammasugár-törésekkel?
Dr. Prochaska: Valójában az egyik fontos szempont, amelyet a kvazárok és a gammasugár-összehasonlítások összehasonlításakor elhagytam, az, hogy nagyon fényesek. Akárcsak a nevük, sok gamma-sugarat bocsátanak ki, ám ezek jelentős része - természetesen több mint fele - sugárzást bocsát ki az ultraibolya, a röntgen, az optikai fény, sőt a rádiófényben is, és ezeken a frekvenciákon nagyon fényes. . És így láthatjuk őket az egész világegyetemben ultraibolya vagy optikai frekvenciákban, és felhasználhatjuk azokat a gáz tanulmányozására, amelyek közöttünk vannak, és a gammasugár felszakad. A kvazárokban legalább egy pillanatra a különbség az, hogy sokkal kevesebb gamma-sugárzás történt felfedezésre. Szükség van egy űr műholdasra a jelenségek észlelésére, egy elég nagy mennyiségű technológiára, amely a közelmúltban nem létezett nagymértékben. Tehát ezen észlelt dolgok száma továbbra is az 1000-es években van, de csak 1-200, amelyeket nagyon részletesen tudunk tanulmányozni. Ez az, amit csinálunk, akár akár 100 darab egy részhalmazát is megszerezve, megszerezte a gamma-sugárzás spektrumát, és újra kereste a galaxisok jelét, amelyek közöttünk és a robbantás között helyezkednek el, ismét a gázon keresztül. Dióhéjban az az eredmény, hogy míg van egy kis mintánk a gammasugár-törésekkel, addig a galaxisok szignifikánsan szignifikáns túlsúlya a gammasugár-törések felé, addig vannak a kvazárok felé.
Fraser: Hány még?
Dr. Prochaska: A szám most 4, ez jól meg lett mérve, azt mondanám, hogy a hiba 1, tehát 4 plusz vagy mínusz 1. A legfontosabb, hogy ez egy fejlesztés. A javítás egy nap 3-ig, vagy akár 1,5-nek is kiderülhet, de a kvazáron keresztüli javítás nagyon hangos.
Fraser: Bizonyos okok miatt több galaxis van köztünk és a távoli gammasugár felrobbant, mint közöttünk és a kvazárok között. Hogy lehet ez? Olyan messze vannak egymástól.
Dr. Prochaska: Igaz, és ezt először is hangsúlyoznunk kell, hogy in priori nem számíthatunk arra, hogy a galaxisok, amelyeket véletlenszerűen a kvazárok vagy a gammasugár-robbanások felé irányítunk, bármi köze lesz ahhoz a háttér-fényforráshoz. Megint nagy távolságra találunk egy kvazárt, a galaxis szintén távol van tőlünk, de ugyanakkor nagyon nagy távolságra van a kvazártól is. Annyira, hogy nem számítana semmilyen társulásra; nincs gravitációs asszociáció, nincs elektromágneses, nincs fizikai asszociáció az általunk azonosított galaxis és a kvazár között. Ugyanez vonatkozik a gamma-sugárkitörési kísérletre. A gamma sugarak nagy távolságra vannak tőlünk, galaxisokat látunk feléjük - nagy távolságra vannak tőlünk, de nagy távolságra is a gammasugár kitörésétől. És ismét, nincs semmilyen fizikai kapcsolat sem a galaxis, sem a mögött rejlő gamma-sugárzás közötti fizikai kapcsolat szempontjából. Természetesen a felületén nagyon lenyűgöző, a teszt elég egyszerű. Azonnali reakciónk az, oké, mi folyik itt?
Három elfogultság vagy magyarázat van - a csillagászatban kiválasztási elfogultságnak nevezzük őket. És a három legfontosabb magyarázat, a nyilvánvaló magyarázat, amely megadhatja ezt az eredményt, az első: por. A galaxisok, amint mondtam, három fázisban vannak anyaguk: csillagokban, gázban és porban. A legtöbb galaxisban, vagy valószínűleg az összes galaxisban por található bennük. A por legfontosabb szempontja az, hogy eloltja a háttér-forrást. Szóval kiszórt egy kis port közted és a kvazár között, és enyhébbé fog tenni. Ezekben a galaxisokban por van, és el tudod képzelni, hogy valójában hiányoznak-e kvazárok, amikor ezt a felmérést az egész égbolton elvégzik. Azok a galaxisok, amelyekben sok por van, elhomályosítják a kvazárt, és soha nem fogod megnézni. Soha nem vesszük figyelembe a mintában. A gamma-sugarakódások, amelyeket nagyon eltérő megközelítéssel detektálnak, a gamma-sugarak felhasználásával, nem lennének olyan érzékenyek erre a porra - továbbra is potenciálisan felismernék a gammasugár-felszakítást, és számolnák a mintában. Tehát a gamma sugárminta tárgyainak túlzott számlálásával járna, és a por miatt kvazárok hiányoznának. Az ok, amiért nem gondoljuk, hogy ez a válasz, az, hogy jól megértjük, hogy mennyi por van a galaxisokban, és nem elegendő ahhoz, hogy elegendő kvazárokat távolítsunk el a mintából, hogy a különbséget 4-szeresre pótoljuk.
Tehát ez az 1. magyarázat. A 2. szám azt jelenti, hogy az a priori feltételezésünk, hogy a gáznak semmi köze nincs a gammasugár robbantásához, vagy a kvazár helytelen. Azt mondtam, hogy ez a gáz nagy távolságra van tőlünk, a kvazártól és a gammasugár robbanásától. A csillagászat valószínűleg a legnehezebb probléma valójában a távolság mérése. Nem igazán mértem a gáz távolságát, mértem a gáz vöröseltolódását, és ez becslést ad nekem a távolságról, feltételezve, hogy a vöröseltolódás az univerzum tágulása miatt következik be. A vöröseltolódás csak egy sebesség. Szóval megmérem a gáz sebességét, a gammasugár felszakadásának sebességét. Tudom, hogy a kettő különbözik, és abszolút tudományos tényekkel ismerem. Feltételezem, hogy a sebességkülönbség az Univerzum tágulásának, és így a tárgyak közötti távolságnak köszönhető. De valószínű, hogy a gammasugár-robbanások valóban kiürítették ezt a gázt a robbanás során, mondjuk, nagyon nagy sebességgel, hogy ennek más sebessége legyen, mint maga a gamma-sugárzás, és ez az oka a vöröseltolódás különbségének, és ennélfogva azt mondtam, hogy eltérő távolságok vannak. Tehát, röviden, a 2. szám magyarázata az, hogy a gammasugár-kitörések nagyon nagy sebességgel bocsátanak ki gázt, és megmérjük azt a gázt, és galaxisnak nevezzük, amikor valójában csak a gammasugár-kitörésekből kibocsátott gáz . Jelenleg ez még mindig életképes lehetőség. Az ellenérv, és szilárd az, hogy sok esetben nemcsak a gázt, hanem a galaxisból származó csillagokat is azonosítottuk, akiknek ezt a gázt kell tárolniuk. Tehát nemcsak a gázt kellene kiüríteni, hanem egy galaxist is ki kellett volna dobnia a gammasugár kitörésével, és ez elkezdi kiteljesíteni a képzeletét.
Tehát ez vezet a 3. számú ajtóhoz, amely gravitációs lencse. A galaxisok, bármi is legyen tömeggel, az a hatásuk, hogy a mögöttük lévő tárgyakat vizuálisan világosabbá teszik, mint valójában vannak. Úgy gondoljuk, hogy itt vannak galaxisok, tudjuk, hogy tömegkoncentrációnk van, tehát valószínű, hogy ezek befolyásolják a mögöttük lévő tárgy fényességét, és a gammasugár-törések sokkal világosabbá teszik őket, mint egyébként lenne. A gamma-sugárzás törésének fő oka az, hogy ott van egy galaxisunk. Szükségünk van a galaxisra ahhoz, hogy megnézze a gammasugár robbantását. És ez egy olyan szelekciós hatás, amelyben ha nem lenne galaxisunk, akkor nem látnánk, és ez túl sok kvázát eredményez, ahol a kvazárok talán elég fényesek a galaxisok nélkül. És a gravitációs lencse, amint azt valószínűleg elmondhatjuk, nem olyan, amivel közvetlenül dolgoztam, de a terület szakértői azt mondják, hogy ez nem valószínű magyarázat, vagy az eredmény domináns magyarázata.
Fraser: Tehát elfogy az ötlet.
Dr. Prochaska: Igen, minden bizonnyal átfutottuk a három nyilvánvaló dolgot, melyeket bárki felvehetne, és ezek ellenére meglehetősen erős ellenérvek állnak rendelkezésünkre. Egy másik csoport egy újabb negyedik ötlettel állt elő, amely szerintem elég okos volt, hogy a kvazárok méretének különbsége eltér, mint a gammasugár-sorozat. Kicsit finom, hogy ez hogyan változtathat nagyban, de azt mondták, talán ez a magyarázat, ám ezen a ponton mi és mások valóban erős ellenérvekkel érkeztünk a 4. ajtó ellen. A javasolt 4 tisztességes ötletnek hiányosságai vannak.
Fraser: Akkor mi lesz a következő? Feltételezem, hogy további adatokat fog keresni.
Dr. Prochaska: Természetesen azt akarom kizárni, hogy a gáz a gammasugár-robbanásokhoz kapcsolódik, vagyis hogy azt a gamma-sugárkitörésekből lőnek ki. Nagyon szeretném bebizonyítani, hogy ez egyáltalán nem igaz, és ennek módja az, hogy meghatározzuk a tényleges galaxist és a gázzal társított csillagokat. Tehát a csapatunk és más csapataink az emberek visszatérnek és keresik a galaxist, amely valójában tartja a gázt. Ha nem találnánk galaxisokat, úgy gondolom, hogy ez nagyobb hitelességet tulajdonítana annak az elképzelésnek, miszerint a gázt a gammasugár kitörte. Tehát mindenképpen meg kell tennie a kapcsolódó galaxisok tanulmányozását. Ugyanebben a sorban következtethetünk arra, hogy mekkora a tömeg a galaxisokban, és jobban megvizsgálhatjuk a gravitációs lencsés hipotézist, valamint megtanulhatjuk, hogy mennyi por van a galaxisokban a porhipotézis teszteléséhez. Még akkor is, ha nem járok velük, és azt hiszem, minden bizonnyal felszólít bennünket, hogy minél többet megtudjunk a galaxisokról a gamma-sugárzás felé, hogy megnézzük, történik-e valami vicces, vagy bármilyen más tulajdonság, amely magyarázza az eredményt. A másik nyilvánvaló dolog, amit megteszünk, és ez megtörténik, csak várni kell a további gamma-sugárzás bekövetkezését, és megismételni ezt a kísérletet több látóvonalon. És tehát jelenleg működik ez a NASA Swift űrteleszkóp, ahol tíz másodpercig kapunk még talán akár százszor is több gamma-sugárzást, amelyen megismételhetjük ezt a kísérletet, és nagyon megalapozottan kitalálhatjuk, mennyire statisztikailag szignifikáns.
Fraser: Van valami olyan ötlet, amely teljesen kint van, és amire gondolod, hogy lehetséges?
Dr. Prochaska: Biztos vagyok benne, hogy lesznek olyan dolgok, amelyek ezen a vonalon készülnek. Ez egyelőre nem lesz a kedvenc lehetőségem. De tudós vagyok, realista vagyok. Azért küldtük az üzenetet, hogy van ez a sajátos megállapítás, és nagyon keményen megvizsgáltuk, hogyan végeztük el a tanulmányt, amennyire csak tudtunk, almát almára csináltunk, és azt hiszem, ennek tisztességes munkáját végeztük. Ez egy ilyen 1. lépés. 2. lépés, mint megfigyelő, úgy érzem, hogy képesek lennék megmagyarázni az eredményt, ha már megvan. Mint mondtam, a három ötlettel álltunk elő, és sajnos nem hiszem, hogy ezek közül bármelyik elakadna a pillanatban. Ha minden ötletet meg tudok ölni, és ha az eredmény jól megmarad a következő 50 gamma-sugárzás esetén, akkor ezen a ponton vissza kell mennie az eredeti feltételezéseihez; egyikük a kozmológia, ahogy mi tudjuk. Azt mondom, hogy közel vagyok ehhez, de adj nekem két évet, és ha a dolgok nem változnak az általunk látottak szerint, igen, azt hiszem, vissza kell térned a 0. lépéshez a az Univerzum.
