Galakser: Rektifikation allerede i det tidlige kosmos

De lyseste galakser afviger fra den tilfældige fordeling for ti milliarder år siden

Faktisk ville galakserne i denne galakse-klynge være tilfældigt tilpasset. Men den lyseste galakse i klyngen er det ikke. © ESA / Hubble, NASA, HST Frontier Fields.
læst op

Enigmatisk fænomen: Den mærkelige ensretning af de mest massive galakser med deres miljø eksisterede tilsyneladende allerede i det tidlige kosmos. Astronomer har nu opdaget dette fænomen, selv i galakse-klynger, der er ti milliarder lysår væk. Mærkeligt nok afviger kun de lyseste galakser i en klynge fra en tilfældig orientering, som forskerne rapporterer i tidsskriftet Nature Astronomy. En klar forklaring på dette fænomen findes ikke indtil videre.

Kosmos 'store strukturer er en arv fra tilfældige udsving i det tidlige univers - så den fælles doktrin. I henhold til dette forekommer galakser, klynger og lignende objekter oftere i visse områder af det kosmiske netværk end i de såkaldte hulrum. Men deres orientering skulle være tilfældig - det var hvad de troede alligevel.

Men i 2014 opdagede astronomer, at bjælkerne i kvasarer - aktive galaktiske kerner - ser ud til at være udbedret over lange afstande. I 2016 bekræftede en undersøgelse med radioteleskoper dette også for radiostrålerne af supermassive sorte huller. Årsagen til denne underlige afhjælpning - og dette over milliarder af lysår - er så forundrende

Søg i fjerne galakse klynger

Også for galakse-klynger er det længe antaget, at deres galaktiske medlemmer vil være tilfældigt på linje. Observationer i de senere år har imidlertid vist, at de mest massive medlemmer af sådanne galakse-klynger heller ikke viser nogen tilfældig orientering. I stedet for vises deres akser iøjnefaldende ofte i klyngens længderetning.

"Det ser næsten ud som om de mest massive galakser i kosmos er opmærksomme på deres miljø, " siger Michael West fra Lowell-observatoriet i Arizona og hans kolleger. For at lære mere om dette mystiske fænomen har de nu systematisk undersøgt, hvor langt ind i fortiden denne berigtigelse når. For at gøre det brugte de Hubble-rumteleskopet til at studere mere end 2.000 galakser i 65 klynger, der er mellem to og ti milliarder lysår væk fra os. udstilling

Udbedring kun i de lyseste galakser

Resultatet: Hvis astronomer overvejede alle galakser i disse klynger, var deres akser faktisk mere tilfældigt fordelt. "Men hvis vi kun betragter de lyseste galakser i hver klynge, ser vi en meget stærk tendens til retting, " sagde West og hans kolleger. Sandsynligheden for en tilfældighed her er kun ca. en ti tusindedel.

Mærkeligt nok afhængig galakseudligning ikke af galaksenes absolutte lysstyrke, men kun af at være den lyseste i deres klynger. "Dette stemmer overens med resultaterne fra tidligere undersøgelser, som også antyder, at disse galakser adskiller sig i deres fødemåde og udvikling fra resten af ​​en klynge, " siger forskerne.

Eksisterer allerede for ti milliarder år siden

Observationerne viste, at selv galakser, der er ti milliarder lysår væk, har denne udligning med deres klynge. Dette fænomen eksisterede således allerede, da universet kun var en tredjedel af sin nuværende tidsalder. Indtil videre havde astronomer aldrig demonstreret denne udbedring før.

"Dette er et vigtigt nyt stykke af dette kosmiske puslespil, " siger West, "fordi det frister os, at denne afhjælpning skete meget tidligt uanset hvad det forårsagede." Det faktum, at udligningen fandt sted relativt tidligt og i meget massive galakser på det tidspunkt, taler efter astronomernes mening om, at dette fænomen må have udviklet sig relativt hurtigt.

Hvilket scenario passer?

Disse oplysninger kan hjælpe yderligere med at reducere mulige forklaringer. For eksempel antager en hypotese, at gravitationskræfter over tid justerer massive genstande i retning af de omgivende massefordelinger. Imidlertid vil der sandsynligvis være behov for længere perioder. Andre hypoteser finder årsagen til gravitationseffekter under galaksdannelse i det tidlige univers eller i en foretrukken retning af forekomst af stof i galakse klynger.

På baggrund af de nye observationsdata er det heller ikke muligt at beslutte, hvilket scenario der kan være rigtigt. Men West og hans kolleger har mistanke om, at justering af de lyse klyngalakser kan have noget at gøre med deres særlige placering i midten af ​​sådanne galakse klynger.

”Det antages, at disse galakser kunne betragtes som en slags protonuclei af klyngerne, ” sagde forskerne. "Yderligere undersøgelse af endnu større rødskift kunne give os yderligere indsigt i de processer og tidsskalaer, der kan have påvirket dannelsen og udviklingen af ​​disse mest massive galakser i universet." (Nature Astronomy, 2017) doi: 10.1038 / s41550-017-0157)

(Lowell Observatory, 14.06.2017 - NPO)