Μυστηριώδη ευθυγράμμιση μελανών οπών πολύ μεγάλης μάζας ανακάλυψαν αστρονόμοι στη Νότια Αφρική

Η ραδιο-απεικόνιση βάθους από ερευνητές πανεπιστημίων (Cape Town και Western Cape) στη Νότιο Αφρική, αποκάλυψε μια περίεργη κατάσταση: Οι πολύ μεγάλης μάζας μαύρες τρύπες σε μια περιοχή του μακρινού σύμπαντος προσανατολίζουν τους ραδιο-πίδακες στην ίδια διεύθυνση – πολύ πιθανό ως αποτέλεσμα της αρχέγονης διακύμανσης ύλης στο πρώιμο σύμπαν.

Το νέο αποτέλεσμα είναι η ανακάλυψη – για πρώτη φορά – μιας ευθυγράμμισης των πιδάκων των γαλαξιών σε μια τεράστια περιοχή του διαστήματος, ένα εύρημα που έγινε δυνατό μετά από μια τριετή έρευνα με ραδιο-απεικόνιση ραδιοκυμάτων που προέρχονται από μια περιοχή που ονομάζεται ELAIS-N1, με τη χρήση του γιγάντιου ραδιοτηλεσκοπίου Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) [η ραδιο-αστρονομική έρευνα γίνεται με τη χρήση της περιοχής του ραδιο-φάσματος με μήκος κύματος της τάξης του μέτρου].

Οι πίδακες παράγονται από τις μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών και ο μόνος τρόπος για να υπάρχει αυτή η ευθυγράμμιση είναι αν όλες οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση, δήλωσε ο καθηγητής Andrew Russ Taylor, κύριος συγγραφέας της μελέτης με την οποία παρουσιάστηκε η ανακάλυψη, ο οποίος σημείωσε: «Καθώς αυτές οι μαύρες τρύπες δεν γνωρίζουν σχετικά η μια για την άλλη ή δεν έχουν κανένα τρόπο να ανταλλάσουν πληροφορίες ή να επηρεάζουν η μια την άλλη άμεσα, σε τόσο τεράστιες κλίμακες, αυτή η ευθυγράμμιση των περιστροφών πρέπει να έχει γίνει κατά την περίοδο διαμόρφωσης των γαλαξιών κατά την πρώιμη περίοδο του σύμπαντος». Αυτό υποδηλώνει ότι στην δομή αυτής της περιοχής του διαστήματος υπάρχει μια ενιαία περιστροφή που είχε διαμορφωθεί από τις αρχέγονες διακυμάνσεις μάζας που δημιούργησαν την μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος.

Τα ευρήματα δεν ήταν αποτέλεσμα του αρχικού σχεδιασμού. Η αρχική έρευνα σχεδιάστηκε για να εξερευνηθούν οι αδύναμες ραδιοπηγές του σύμπαντος, με τη χρήση του πλέον κατάλληλου για το σκοπό αυτό τηλεσκόπιου. Προηγούμενες, ωστόσο, παρατηρησιακές μελέτες ανίχνευσαν αποκλίσεις από την ομοιομορφία (ονομάζεται ισοτροπία [οι φυσικές ιδιότητες των σωμάτων είναι οι ίδιες προς όλες τις κατευθύνσεις]) στον προσανατολισμό των γαλαξιών. Έτσι οι ευαίσθητες ραδιο-εικόνες προσέφεραν μια πρώτη ευκαιρία για να χρησιμοποιηθούν οι πίδακες για να ανακαλυφθούν οι ευθυγραμμίσεις των γαλαξιών σε φυσικές κλίμακες πάνω από 100 Mpc [1 Mpc είναι απόσταση ισοδύναμη με 1000000 ή 10^6 pc και 1 pc είναι απόσταση ισοδύναμη με 3,26 έτη φωτός ή 31 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα]. Αυτές οι μετρήσεις έχουν το πλεονέκτημα το ότι δεν επηρεάζονται από φαινόμενα όπως σκέδαση, εξαφάνιση και ακτινοβολία Faraday [θα μπορούσαν να αποτελέσουν θέματα επόμενων ερευνών-ιδού πεδίο για έρευνα].

Η εμφάνιση των ευθυγραμμίσεων και οι συγκεκριμένοι προτιμητέοι προσανατολισμοί μπορούν να ρίξουν φως στον προσανατολισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών σε πλαίσιο δομών πολύ μεγάλης κλίμακας και στις κινήσεις των αρχέγονων διακυμάνσεων ύλης που οδήγησαν στην ανάδυση της δομής του Σύμπαντος. Φυσικά τίθεται ευλόγως το ερώτημα αν υπάρχουν υποψήφιοι διεγέρτες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν αυτές τις τεράστιας κλίμακας περιβαλλοντικές επιδράσεις κατά τη διάρκεια της διαμόρφωσης ή της εξέλιξης ενός γαλαξία. Ως απάντηση θα μπορούσαν να υπάρξουν διάφορες επιλογές: Τα κοσμικά μαγνητικά πεδία, τα πεδία που συνδέονται με εξωτικά σωμάτια (αξιόνια) και οι κοσμικές χορδές είναι μόνο ορισμένοι δυνατοί υποψήφιοι που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια ευθυγράμμιση στους γαλαξίες σε ακόμη μεγαλύτερες κλίμακες από αυτές των σμηνών των γαλαξιών.

Μια κατανομή περιστροφών μεγάλης κλίμακας ποτέ δεν είχε προβλεφθεί στο πλαίσιο των θεωριών και ένα άγνωστο φαινόμενο, όπως αυτό, είναι μια πρόκληση που θα πρέπει να λάβουν υπόψη οι θεωρίες, οι σχετικές με την προέλευση του σύμπαντος και είναι μια ευκαιρία να ανακαλυφθούν περισσότερα σχετικά με το πως λειτουργεί ο Κόσμος. «Αρχίσαμε να κατανοούμε σχετικά με το πως προκύπτει η μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος, ξεκινώντας από την Μεγάλη Έκρηξη και την ανάπτυξη, ως αποτέλεσμα των διαταραχών στο πρώιμο σύμπαν, σε αυτό που παρατηρούμε σήμερα», δηλώνεται από τους επιστήμονες. Όπως είναι ευνόητο οι παρατηρησιακές προκλήσεις οδηγούν στην περαιτέρω εξέλιξη της Επιστήμης.

Πηγή: Royal Astronomical Society

Περισσότερα στη μελέτη: Alignments of radio galaxies in deep radio imaging of ELAIS N1, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society