Pravděpodobnost úspěchu by přiměla k tomu, aby si bookmaker ve Vegas seděl a všiml si. Ale v jedné milionové šanci astronomové, kteří zkoumají oblohu, našli skupinu čtyř těsně zabalených kvasarů v jedné z nejvzdálenějších částí vesmíru. Vzácným seskupením může být rodící se galaktický klastr a jeho neobvykle chladná kolébka plynu by mohla vyvolat opětovné přemýšlení o tom, jak modelujeme ranný vesmír.
Související obsah
- Co je vesmír? Skutečná fyzika má některé odpovědi na ohýbání mysli
Kvasary patří mezi nejjasnější známé objekty - podle NASA každý vydává více energie než dohromady 100 zralých galaxií. Kvazary se však vyskytují pouze v dalekém dosahu vesmíru a nelze je vidět pouhým okem. Vzhledem k tomu, jak dlouho to trvá, než cestuje tak daleko, je odhalování takových vzdálených objektů podobné zpětnému pohledu v čase, takže astronomové si myslí, že kvazary jsou semena mladých galaxií, poháněná plyny padajícími do supermasivních černých děr v jejich jádrech. Jak hmota padá dovnitř a přibližuje se rychlosti světla, vyzařuje záření, které můžeme zachytit pomocí dalekohledů.
Fáze kvazaru netrvá dlouho, pouze asi tisícinu života galaxie. Poté se jas zpomaluje, jak se příliv hmoty zpomaluje, říká vedoucí studie Joseph Hennawi, astrofyzik v institutu Maxe Plancka v Německu. Vidět nějaké dva kvasary blízko sebe, zatímco jsou stále jasné, je odvážná věc, takže jeho tým si nebyl jistý, co najdou, když se vydali na průzkum kvasarů pomocí observatoře WM Keck na Havaji. K jejich překvapení rychle určili čtyři z nich v těsné blízkosti, kosmicky řečeno. Kvarteto se shlukuje v oblasti oblohy, která je vzdálena méně než 600 000 světelných let, která leží asi 10 miliard světelných let od Země.
„Autoři to našli zkoumáním prostředí pouhých 29 světlých kvasarů, “ říká Michele Trenti, docentka na Fyzikální univerzitě v Melbourne. "Takže v nominální hodnotě to vypadá, jako kdybyste vyhráli loterii s hrstkou vstupenek."
Na tomto kvasarovém kvartetu nebylo nic zvláštního. Čtveřice byla nalezena v oblaku studeného temného plynu a pozorování týmu naznačují, že podobné mraky obklopují asi 10 procent z desítek tisíc známých kvasarů. To je zvláštní, protože podle současných teorií by měly být kvazary ve skupinách jako je tato obklopena horkou plazmou nebo ionizovaným plynem při teplotě asi 10 milionů stupňů.
"To znamená, že existuje nějaký fyzický proces, který modely nezachycují, " říká Hennawi, jehož tým tento objev v týdnu vědy zveřejnil.
Tento Keckův dalekohled ukazuje oblast vesmíru obsazenou vzácným kvasarovým kvartetem, přičemž každý kvasar je označen šipkami. Kvazary jsou zabudovány do obří mlhoviny chladného, hustého plynu, který je zde vidět jako modrý opar. (Hennawi & Arrigoni-Battaia, MPIA) Tak co se děje? Oblast, kterou pozorovali astronomové, má v ní mnohem více galaxií než jiné oblasti, což naznačuje, že kvasarové kvarteto může představovat raná stádia formování shluků galaxií. Shluky galaxií patří mezi největší objekty ve vesmíru a měří stovky milionů světelných let od začátku do konce. Například Mléčná dráha je součástí uskupení 54 galaxií zvaného Místní skupina, které má průměr asi 10 milionů světelných let.
Zjistit, jak tato neobvyklá seskupení kvasarů mohou pomoci našemu pochopení toho, jak vesmír rostl a vyvíjel se - podobně jako sledování růstu plodu na dospělého, abychom mohli pochopit, jak se populace formuje. Hennawi říká, že by mohlo pomoci ovládání počítačových simulací, které vědci používají k testování modelů raného vesmíru. Jedním problémem je však to, že simulace musí pokrývat širokou škálu stupnic, od stovek milionů světelných let až po několik tisíc. „To je hodně dynamického rozsahu, “ říká Hennawi. Kvazary jsou relativně malé objekty, každý o velikosti naší sluneční soustavy, takže může být pro jeden model obtížné ukázat, jak se hodí do velkého obrazu.
Například je možné, že se v oblasti srazilo mnoho těsně rozmístěných proto-galaxií a vytrysklo plyn a vytvořilo tak obrovský oblak naplněný kvasarem. Ale to stále nevysvětluje teplotu plynu velmi dobře. Naštěstí to pravděpodobně není jediný kvartet svého druhu ve vesmíru a sledování ostatních pomůže astronomům zjistit, jak se formují. "Nyní, když byl tento druh mlhoviny nalezen, víme, jak je vidět, " říká Hennawi.
