Выявлена новая фундаментальная закономерность в структуре Вселенной

Команде ученых из Европейской южной обсерватории (ESO) при помощи чилийского телескопа VLT (Очень большой телескоп) удалось открыть новую, ранее не известную фундаментальную закономерность в структуре Вселенной.

Используя спектрограф FORS, установленный на Очень большом телескопе, астрономы провели исследование выборки из 93 мощных, разбросанных по разным уголкам Вселенной, квазаров. Результаты оказались весьма неожиданными: оси вращения квазаров согласуются как между собой, так и с крупномасштабной структурой Вселенной, причем на расстояниях в миллиарды световых лет.

оси вращения квазаров

На данной графике хорошо видно, что оси вращения квазаров всегда параллельны нитевидным скоплениям вещества, в которых они расположены

Объяснить почему для подобного исследования были выбраны именно квазары довольно просто - эти сверхактивные галактические ядра являются одними из самых ярких объектов во Вселенной, что делает возможным их наблюдение с огромных расстояний. Зачастую светимость квазаров в сотни и тысячи раз превосходит светимость всех звезд вместе взятых галактик, приютивших этих космических монстров. Главными энергетическими источниками квазаров, как полагается, являются центральные сверхмассивные черные дыры, окруженные огромными аккреционными дисками вещества, разогретого до невероятных температур, которое практически непрерывно выбрасывается в окружающее пространство в виде джетов вдоль оси вращения черных дыр.

Первая выявленная нами особенность состояла в том, что оси вращения некоторых квазаров из выборки имели одно и то же направление (то есть их джеты были параллельны друг другу), несмотря на то, что расстояние между ними доходило до нескольких миллиардов световых лет.

Говорит руководитель открытия, астрофизик Дамьен Хуцемекерс, Льежский университет (Бельгия).

На этом исследования не прекратились. Ученые выдвинули предположение о возможной взаимосвязи (или вернее сказать зависимости) осей вращения квазаров с крупномасштабной структурой Вселенной - «нитями», в которых они расположены.

Напомним, крупномасштабная структура Вселенной - это не так давно выявленная закономерность, согласно которой вещество во Вселенной на самых больших масштабах (миллиарды световых лет) распределено совершенно не равномерно. Звезды собираются в скопления, скопления звезд - в галактики, галактики - в скопления галактик, скопления галактик - в сверхскопления, но дальше все кардинально меняется: сверхскопления образуют весьма необычную и очень красивую структуру, напоминающую паутину, все вещество в которой расположено вдоль так называемых нитей. Между нитями, что примечательно, расположены пустоты, размеры которых колеблются от 300 млн до 1 млрд световых лет.

крупномасштабная структура Вселенной

Наглядная анимация, демонстрирующая паутиноподобный вид распределения вещества во Вселенной. Фото: ESO / Illustris Collaboration

Наблюдения за квазарами подтвердили предположение: оси вращения черных дыр (и соответственно квазаров) действительно повсеместно ориентированы вдоль нитей, в которых они расположены. Другими словами, релятивистские струи или джеты квазаров всегда параллельны нитевидным структурам Вселенной.

По всей видимости данная закономерность является фундаментальной для Вселенной в целом. Как отмечает сам господин Хуцемекерс: «Нельзя исключать банального случайного совпадения в обнаруженных ориентациях, однако подсчитанная вероятность этого составляет менее 1%.»

Корреляция между ориентацией квазаров и структурами, в которых они находятся – важное свойство, которое предсказывают численные модели эволюции Вселенной. Полученные нами наблюдательные данные впервые подтверждают этот эффект, причем на масштабах, значительно превосходящих те, на которых до сих пор наблюдались нормальные галактики.

Рассказывает Доминик Шлузе, физик из Астрономического института им. Аргеландера в Бонне, Германия.

Результаты данного открытия могут привести к пересмотру существующих теорий, поскольку сигнал поступил довольно громкий: в современных моделях Вселенной похоже отсутствует важное звено.

Евгений Мартыненко