Nézze meg a kvazárt és a gamma-sugárzást - az univerzum két legvilágosabb tárgyát -, és négyszer nagyobb valószínűséggel lát beavatkozó galaxisokat a sorozat előtt. Erre a következtetésre az UC Santa Cruz csillagászai jutottak, akik több mint 50 000 kvazárt és maréknyi gammasugár-vizsgálatot tanultak. Nem szabad kapcsolódni a háttérben lévő kvazár vagy robbanás és az előtérben lévő galaxisok száma között ... de van, és jelenleg ez a kapcsolat teljes rejtély.
A láthatár mentén a kvazárokhoz és a gamma-sugárzáshoz megfigyelt galaxisok felmérése - mind rendkívül világító, távoli tárgyak - rejtélyes következetlenségeket tárt fel. Úgy tűnik, hogy a galaxisok négyszer gyakoribbak a gamma-sugárzás irányában, mint a kvazárok irányában.
A kvazárokat úgy gondolják, hogy az anyag felszaporodik a távoli galaxisok központjában levő szupermasszív fekete lyukakra. A gammasugár-robbanások, a hatalmas csillagok halálos pillanatai az univerzum legintenzívebb robbanásai. Nincs ok arra, hogy az előtérben lévő galaxisok bármilyen kapcsolatban álljanak ezekkel a háttér-fényforrásokkal.
„Az eredmény ellentmond a kozmológia alapfogalmainknak, és küzdünk annak magyarázatával” - mondta Jason X. Prochaska, a Kaliforniai Egyetem Santa Cruzi csillagászat és asztrofizika docens.
Prochaska és egyetemi hallgató Gabriel Prochter vezette a felmérést, amely a NASA Swift műholdas adatait felhasználta a hosszú távú gamma-sugárzás (GRB) átmeneti, fényes utánvilágításának megfigyelésére. Megállapításaikat egy olyan cikkben írták le, amely elfogadásra került az Astrophysical Journal Letters-ben. A cikk, amelynek furcsa kozmológiai következményei lehetnek, jelentős vita forrása volt a csillagászok között az egész világon.
A tanulmány meglehetősen egyértelmű koncepción alapszik. Amikor egy GRB-ből vagy egy kvazárból származó fény áthalad egy előtérbeli galaxison, akkor a fény bizonyos hullámhosszának abszorpciója a galaxishoz kapcsolódó gázzal jellegzetes jelzést ad a távoli tárgy fény spektrumában. Ez jelöli a galaxis jelenlétét a tárgy előtt, még akkor is, ha maga a galaxis túl halvány ahhoz, hogy közvetlenül megfigyelje.
Prochter és Prochaska 15 GRB-t elemeztek az új tanulmányban, és erős abszorpciós szignálokat találtak, amelyek a galaxisok jelenlétét jelzik 14 GRB látványvonal mentén. Korábban a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) adatait használták fel, hogy meghatározzák a galaxisok előfordulási gyakoriságát a kvazárok felé. A kvazár tanulmány alapján csak 3,8 galaxist jósoltak volna meg a GRB látványvonalán detektált 14 helyett.
A kvazáris elemzés több mint 50 000 SDSS megfigyelésen alapult, tehát a kvazárok adatai statisztikailag sokkal robusztusabbak, mint a GRB-k adatai - mondta Prochaska. Ennek ellenére annak a valószínűsége, hogy eredményeik csak statisztikai hiányosságok, kevesebb, mint 10 000-ből egy - mondja.
A kutatók az inkonzisztencia három lehetséges magyarázatát vizsgálták meg. Az első a néhány kvazár porból való eltakarása a galaxisokban. Az ötlet az, hogy ha egy kvazár egy poros galaxis mögött áll, azt nem látná, és ez torzíthatja az eredményeket. "Az ellenérv az, hogy a hatalmas kvazármegfigyelési adatbázis segítségével a por hatását jól jellemezték, és ennek minimálisnak kell lennie" - mondta Prochter.
Egy másik lehetőség az, hogy az abszorpciós vonalak a GRB spektrumokban a maguk a GRB-k által kibocsátott gázból származnak, nem pedig a közbenső galaxisokban lévő gázból. De szinte minden esetben, amikor a kutatók közelebbről megvizsgálták a GRB irányát, valójában galaxist találtak ugyanabban a helyzetben, mint a gáz.
A harmadik ötlet az, hogy a beavatkozó galaxis gravitációs lencséként működhet, növelve a háttérobjektum fényességét, és hogy ez a hatás valamilyen módon különbözik a GRB-k esetében, mint a kvazárok esetében. Noha Prochaska azt mondta, hogy inkább ezt a magyarázatot részesíti előnyben, számos tényező miatt valószínűtlennek tűnik a GRB-k erős lencséje.
"Azok, akik többet tudnak a gravitációs lencsékről, mint én, azt mondják, valószínűtlen, hogy ez a válasz" - mondta Prochaska.
A cikk, amelynek tervezetét néhány hétig elhelyezték egy internetes szerveren, széles körű vitát ösztönöztek, és legalább egy új, potenciális magyarázatot javasló dokumentumot ösztönöztek. De eddig a megállapítások továbbra is zavaróak.
"Sok ember vakarja a fejét, és a legtöbb reméli, hogy ez eltűnik" - mondta Prochaska. „A GRB minta kicsi, ezért szeretnénk megháromszorozni vagy megnégyszerezni a számot elemzésünk során. Ennek meg kell történnie a Swift kibővített küldetése során, de időbe telik. ”
Prochaska és Prochter mellett a cikk szerzői között szerepel Hsiao-Wen Chen a Chicagói Egyetemen; Joshua Bloom és Ryan Foley (UC Berkeley); Miroslava Dessauges-Zavadsky, a genfi obszervatórium; Sebastian Lopez a Chilei Egyetemen; Max Pettini (Cambridge University); Andrea Dupree a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központból; és Puragra GuhaThakurta, az UC Santa Cruz csillagászati és asztrofizikai professzora.
A vizsgálatban felhasznált adatokat a W. M. Keck Obszervatóriumban, a Gemini Obszervatóriumban, a Paranal Obszervatórium nagyon nagy távcsövében és a Magellan obszervatóriumban szereztük. A kutatás támogatását a Nemzeti Tudományos Alapítvány és a NASA nyújtotta.
Eredeti forrás: UC Santa Cruz sajtóközlemény
