Глибока радіозйомка вчених Університету Кейптауна і Університету Західно-Капській провінції в Південній Африці показала, що надмасивні чорні діри в далекій області Всесвіту витягли радіоджети в одному напрямку – найімовірніше, внаслідок первинних флуктуацій маси в ранньому Всесвіті. Астрономи опублікували свої результати в Щомісячних нотатках Королівського астрономічного товариства.
Новий результат є першим у своєму роді відкриттям вирівнювання джетів в галактиках в великому обсязі космосу, яке стало можливо завдяки трирічному дослідженню радіохвиль, що прибувають з регіону під назвою ELAIS-N1, з використанням телескопа GMRT.
Джети виробляються надмасивними чорними дірами в центрах цих галактик, і єдине пояснення такого вирівнювання полягає в тому, що надмасивні чорні діри обертаються в одному напрямку, говорить професор Ендрю Расс Тейлор, директор недавно запущеного Міжвузівського інституту астрономії з інтенсивною обробкою даних і головний автор дослідження.
«Оскільки ці чорні діри не знають про існування один одного, не обмінюються інформацією і не впливають один на одного на таких великих масштабах, вирівнювання обертань мало відбутися в процесі формування цих галактик в ранньому Всесвіті», відзначає він.
Це означає, що існує когерентне обертання структур в такому обсязі простору, який був сформований з первинних флуктуацій мас, які дали початок великомасштабної структурі Всесвіту.
Разом з співавтором дослідження – і докторантом UCT, в даний час працюють в Національної радіоастрономічної обсерваторії в Сокорро, Нью-Мексико, США, – Прешантом Джаганнатаном група вчених виявила вирівнювання відразу після того, як був зроблений знімок. В межах великомасштабної структури спостерігали області, в яких осі обертання галактик були вирівняні.
Відкриття стало незапланованим: спочатку метою дослідження було вивчення слабких радіоджерел Всесвіту з використанням найкращих доступних телескопів – перший погляд на ту Всесвіт, яку розкриють радіотелескоп MeerKAT і Square Kilometre Array (SKA), найпотужніші в світі радіотелескопи.
Раніше в ході досліджень вже виявляли відхилення від однорідності (так звана изотропия) в орієнтації галактик. Але ці чутливі радіоснімкі пропонують першу можливість використовувати джети для виявлення вирівнювань галактик на фізичних масштабах до 100 Мпк. І вимірювання загальної інтенсивності радіовипромінювання галактичних джетів мають перевагу: на них не впливають такі ефекти, як розсіювання, і інші перешкоди для інших досліджень.
Наявність вирівнювання та інших несподіваних орієнтацій можуть пролити світло на орієнтацію і еволюцію галактик, в рамках великомасштабних структур, а також руху в первинних флуктуацій матерії, які дали початок структурам Всесвіту.
Що ж це за великомасштабні впливу оточення під час формування або еволюції галактики, які могли залишити такий ефект? Варіантів поки кілька: космічні магнітні поля; поля, пов’язані з екзотичними частками (аксионів); космічні струни – і це неповний список кандидатів, які могли привести до вирівнювання серед галактик на масштабах навіть більших, ніж скупчення галактик.
