Supermassivos Jets buraco negro encontrados Alinhados em Same Direction - "Estranho não baseada em compreensão atual da Cosmologia"

"Uma vez que esses buracos negros não sei sobre os outros, ou ter qualquer forma de trocar informações ou influenciando uns aos outros diretamente sobre essas vastas escalas, este alinhamento de volta deve ter ocorrido durante a formação das galáxias no universo primordial", observa Andrew Russ Taylor, da Universidade de Cape Town, Diretor do Instituto Inter-Universitário recém-lançado para dados Astronomia Intensivo.

imaging rádio profunda por pesquisadores da Universidade da Cidade do Cabo e Universidade do Cabo Ocidental, na África do Sul, revelou que os buracos negros supermassivos em uma região do universo distante estão todos girando fora jatos de rádio na mesma direção - o mais provável resultado das flutuações de massa primordiais no início do universo. Os astrônomos publicar seus resultados em um novo papel na Monthly Notices da Royal Astronomical Society. O novo resultado é a descoberta - pela primeira vez - de um alinhamento dos jactos de galáxias ao longo de um grande volume de espaço, uma constatação feita possível por um período de três anos de pesquisa de imagem rádio profunda das ondas de rádio vinda de uma região denominada Elais -N1 usando o telescópio de rádio Metrewave gigante (GMRT).

Os jatos são produzidos por buracos negros supermassivos nos centros dessas galáxias, ea única maneira para este alinhamento de existir é se os buracos negros supermassivos estão girando na mesma direção, diz Taylor, joint UWC / UCT SKA presidente e principal autor do estudo Monthly Notices. Isto implica que existe uma rotação coerente na estrutura deste volume de espaço que foi formado a partir das flutuações de massa primordiais que semeadas a criação da estrutura em larga escala do universo.

Com o estudo co-autor - e doutorando UCT actualmente a trabalhar no National Radio Astronomy Observatory, Socorro, Novo México, EUA - Preshanth Jagannathan, a equipe descobriu o alinhamento depois que a imagem inicial tinha sido feita. Dentro da estrutura em larga escala, havia regiões onde os eixos de rotação de galáxias alinhados. A imagem abaixo mostra o mapa de rádio profunda cobrindo a região de Elais-N1, com jatos de galáxias alinhadas. A imagem à esquerda tem círculos brancos ao redor das galáxias alinhadas; a imagem do lado direito é sem os círculos. (Russ Taylor)

A descoberta não foi planejado para: a investigação inicial foi explorar as fontes de rádio mais fracas no universo, usando os melhores telescópios disponíveis - uma primeira visão do tipo de universo que será revelada pelo radiotelescópio do Sul MeerKAT Africano e da Praça Kilometre array (SKA), rádio-telescópio mais poderoso do mundo e um dos maiores instrumentos científicos já foi inventadas.

estudos observacionais anteriores haviam previamente detectados desvios de uniformidade (os chamados isotropia) nas orientações das galáxias. Mas essas imagens sensíveis de rádio oferecem uma primeira oportunidade de usar jactos para revelar alinhamentos de galáxias em escalas físicas de até 100 Mpc. E as medições da emissão total de rádio intensidade de jatos de galáxias têm a vantagem de não ser afetado por efeitos como a dispersão, extinção e Faraday radiação, o que pode ser um problema para outros estudos. 

A presença de alinhamentos e certas orientações preferenciais pode lançar luz sobre a orientação e evolução das galáxias, em relação às estruturas de grande escala, e os movimentos nas flutuações matéria primordial que deram origem à estrutura do Universo.

Então, o que poderia essas influências ambientais de grande escala durante a formação de galáxias ou evolução ter sido? Existem várias opções: campos magnéticos cósmicos; campos associados com partículas exóticas (axions); e cordas cósmicas são apenas alguns dos possíveis candidatos que poderiam criar um alinhamento de galáxias, mesmo em escalas maiores que aglomerados de galáxias.

Os autores continuam a notar que seria interessante comparar isso com as previsões de estrutura de momento angular de simulações do universo. UWC Prof Romeel Dave, Sarchi Chair in Cosmology com vários comprimentos de onda de dados, que lidera uma equipe de desenvolvimento de planos para simulações universo que poderia explorar o crescimento da estrutura em larga escala a partir de uma perspectiva teórica, concorda: "Esta não é, obviamente, esperado com base em nosso compreensão atual da cosmologia. é uma descoberta bizarra ". 
É um mistério, e isso vai levar algum tempo para a tecnologia ea teoria da mesma forma para recuperar o atraso.

Tais projetos já estão em fase de planejamento; o SKA por exemplo, e seus telescópios precursoras, a matriz do Sul MeerKAT Africano eo australiano SKA Pathfinder (ASKAP).

"GMRT é uma das maiores e mais sensíveis matrizes radiotelescópio do mundo", observa o professor Taylor ", mas nós realmente precisamos MeerKAT para fazer os mapas muito sensíveis, sobre uma área muito grande e com grande detalhe, que será necessário diferenciar entre possíveis explicações ela abre toda uma nova área de investigação para estes instrumentos, que vai sondar tão profundamente no e tanto para trás como podemos ir -. ele vai ser um momento emocionante para ser um astrónomo ".

A distribuição de rotação em grande escala nunca foi previsto por teorias - e um fenômeno desconhecido como este é um desafio que as teorias sobre as origens do universo necessário ter em conta, e uma oportunidade para saber mais sobre a forma como o cosmos funciona.

"Estamos começando a entender como a estrutura em larga escala do universo surgiu, a partir do Big Bang e crescendo como resultado de distúrbios no início do universo, o que temos hoje", diz o professor Taylor ", e que ajuda-nos a explorar o que o universo de amanhã será como ".

Star Wars já contou com a fictícia "Estrela da Morte", que pode disparar raios poderosos de radiação no espaço. O Universo, no entanto, produz fenômenos que muitas vezes ultrapassam o que a ficção científica pode conjurar. O Pictor Uma galáxia mostrada na parte superior da página é um tal objeto impressionante. Esta galáxia, localizado a cerca de 500 milhões de anos luz da Terra, contém um buraco negro supermassivo no seu centro. Uma enorme quantidade de energia gravitacional é liberado como material de redemoinhos em direção ao horizonte de eventos, a ponto de não retorno para material de infalling. Esta energia produz um enorme feixe, ou jet, partículas viajando quase à velocidade da luz no espaço intergaláctico.

Para obter imagens deste jato, os cientistas usaram o Chandra X-ray Observatory, da NASA, em vários momentos ao longo de 15 anos. dados de raios-X de Chandra (azul) foram combinadas com dados de rádio a partir da matriz Australia Telescope Compact (vermelho) nesta imagem composta nova.

O Galaxy diário via Royal Astronomical Society