Посмотрите на квазар и гамма-всплеск - два самых ярких объекта во Вселенной - и вы в 4 раза с большей вероятностью увидите промежуточные галактики перед взрывом. К такому выводу пришли астрономы из Калифорнийского университета в Санта-Крус, которые изучили более 50 000 квазаров и несколько гамма-всплесков. Не должно быть связи между квазаром или взрывом на заднем плане и количеством галактик на переднем плане ... но есть, и сейчас эти отношения являются полной загадкой.
Обзор галактик, наблюдаемых вдоль линий визирования к квазарам и гамма-всплескам - как чрезвычайно ярким, удаленным объектам - выявил удивительное несоответствие. Галактики оказываются в четыре раза чаще в направлении гамма-всплесков, чем в направлении квазаров.
Считается, что квазары приводятся в действие путем аккреции материала на сверхмассивные черные дыры в центрах далеких галактик. Гамма-всплески, смертельные муки массивных звезд, являются самыми энергичными взрывами во вселенной. Но нет никаких оснований ожидать, что галактики на переднем плане будут иметь какую-либо связь с этими фоновыми источниками света.
«Результат противоречит нашим базовым концепциям космологии, и мы изо всех сил пытаемся это объяснить», - сказал Джейсон Х. Прочаска, доцент кафедры астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете в Санта-Крус.
Прохаска и аспирант Габриэль Прохтер руководили исследованием, в котором использовались данные со спутника НАСА «Свифт» для получения наблюдений за переходными яркими послесвечениями длительных гамма-всплесков (GRB). Они описали свои выводы в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters. Эта статья, которая может иметь странные космологические последствия, стала источником серьезных дискуссий среди астрономов всего мира.
Исследование основано на довольно простой концепции. Когда свет от GRB или квазара проходит через переднюю галактику, поглощение определенных длин волн света газом, связанным с галактикой, создает характерную сигнатуру в спектре света от удаленного объекта. Это обеспечивает маркер для присутствия галактики перед объектом, даже если сама галактика слишком слабая, чтобы наблюдать непосредственно.
Prochter и Prochaska проанализировали 15 гамма-всплесков в новом исследовании и обнаружили признаки сильного поглощения, указывающие на присутствие галактик вдоль 14 линий обзора GRB. Ранее они использовали данные Sloan Digital Sky Survey (SDSS) для определения частоты галактик вдоль линий обзора к квазарам. Основываясь на исследовании квазаров, они предсказали бы только 3,8 галактики вместо 14, обнаруженных вдоль линий обзора GRB.
По словам Прочаски, квазарный анализ был основан на более чем 50 000 наблюдений SDSS, поэтому данные для квазаров статистически достовернее, чем для GRB. Тем не менее, вероятность того, что их результаты являются просто статистической случайностью, составляет менее одного на 10000, сказал он.
Исследователи рассмотрели три возможных объяснения несоответствия. Первый - это затемнение некоторых квазаров пылью в галактиках. Идея состоит в том, что если квазар находится позади пыльной галактики, его не будет видно, и это может исказить результаты. «Противоположным аргументом является то, что благодаря этой огромной базе данных наблюдений за квазаром эффект пыли хорошо охарактеризован и должен быть минимальным», - сказал Прохтер.
Другая возможность состоит в том, что линии поглощения в спектрах GRB происходят от газа, выбрасываемого самими GRB, а не от газа в промежуточных галактиках. Но почти во всех случаях, когда исследователи присматривались к GRB, они фактически находили галактику в том же положении, что и газ.
Третья идея заключается в том, что промежуточная галактика может действовать как гравитационная линза, увеличивая яркость фонового объекта, и что этот эффект как-то отличается для гамма-всплесков, чем для квазаров. Хотя Прочаска сказал, что он предпочитает это объяснение, некоторые факторы делают сильное линзирование GRB маловероятным.
«Те, кто знает о гравитационном линзе больше, чем я, говорят мне, что это вряд ли ответ», - сказал Прочаска.
Документ, черновик которого был размещен на интернет-сервере в течение нескольких недель, стимулировал широкое обсуждение и, по крайней мере, один новый документ, предлагающий потенциальное объяснение. Но до сих пор результаты остаются удивительными.
«Многие люди чесали свои головы, и большинство надеются, что это уйдет», - сказал Прочаска. «Выборка GRB мала, поэтому мы хотели бы утроить или увеличить число в нашем анализе в четыре раза. Это должно произойти во время расширенной миссии Свифта, но это займет время ».
В дополнение к Прочаске и Прохтеру авторами статьи являются Сяо-Вен Чен из Чикагского университета; Джошуа Блум и Райан Фоули из Калифорнийского университета в Беркли; Мирослава Дессажес-Завадская из Женевской обсерватории; Себастьян Лопес из Университета Чили; Макс Петтини из Кембриджского университета; Андреа Дюпри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики; и Puragra GuhaThakurta, профессор астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете в Санта-Круз.
Данные, использованные в этом исследовании, были получены в обсерватории им. М. Кека, обсерватории Близнецов, очень большом телескопе в Паранальской обсерватории и обсерватории Магеллана. Поддержка для этого исследования была предоставлена Национальным научным фондом и НАСА.
Первоисточник: Пресс-релиз UC Santa Cruz
