התבונן בקוואזאר ופרץ קרני גאמה - שניים מהאובייקטים הזוהרים ביותר ביקום - וסבירות גבוהה פי 4 גלקסיות מתערבות לפני ההתפרצות. למסקנה זו הגיעו אסטרונומים ממרכז UC סנטה קרוז, שחקרו יותר מ- 50,000 קוואזרים, וקומץ התפרצויות קרני גאמה. לא אמור להיות קשר בין הקוואזאר או הפרץ ברקע, למספר הגלקסיות שבקדמה ... אבל יש, וכרגע מערכת היחסים הזו היא תעלומה מוחלטת.
סקר גלקסיות שנצפו לאורך קווי הראייה לקוואזרים ופרצי קרני גאמה - שניהם עצמים מרוחקים ומאוד רחוקים - גילה חוסר עקביות תמוה. נראה כי גלקסיות נפוצות פי ארבעה בכיוון של התפרצויות קרני גאמא מאשר בכיוון של קוואזרים.
הקוואזרים חושבים שמופעלים על ידי השבתת החומר על חורים שחורים סופר-מסיביים במרכזי הגלקסיות הרחוקות. התפרצויות קרני גאמה, גרוני המוות של כוכבים מאסיביים, הן הפיצוצים האנרגטיים ביותר ביקום. אך אין שום סיבה לצפות שגלקסיות בקדמת הבמה יהיו קשורות למקורות אור אלה ברקע.
"התוצאה עומדת בסתירה לתפיסות הבסיסיות שלנו בתחום הקוסמולוגיה, ואנחנו נאבקים להסביר את זה", אמר ג'ייסון פרושקה, פרופסור חבר לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה באוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז.
פרוכסקה והסטודנט לתארים מתקדמים גבריאל פרוכטר הובילו את הסקר, שהשתמש בנתונים מהלוויין סוויפט של נאס"א בכדי להשיג תצפיות על הזוהר החולף והבהיר של התפרצויות קרני גמא לאורך זמן. הם תיארו את ממצאיהם במאמר שהתקבל לפרסום במכתבי כתב העת Astrophysical. העיתון, שעלול להיות בעל השלכות קוסמולוגיות מוזרות, היווה מקור לוויכוח משמעותי בקרב אסטרונומים ברחבי העולם.
המחקר מבוסס על מושג די פשוט. כאשר אור מ- GRB או מקוואר עובר בגלקסיה מקדימה, ספיגת אורכי גל מסוימים של אור על ידי גז הקשורים לגלקסיה יוצרת חתימה אופיינית בספקטרום האור מהאובייקט הרחוק. זה מספק סמן לנוכחותה של גלקסיה מול העצם, גם אם הגלקסיה עצמה קלושה מכדי לצפות ישירות.
פרוכטר ופרוצ'אסקה ניתחו 15 גרביים מוגדלים של המחקר במחקר החדש ומצאו חתימות ספיגה חזקות המצביעות על נוכחות גלקסיות לאורך 14 קווי ראייה של GRB. הם השתמשו בעבר בנתונים מהסקר Sloan Digital Sky Survey (SDSS) כדי לקבוע את שכיחות הגלקסיות לאורך קווי הראייה לקוואזרים. בהתבסס על מחקר הקוואזאר, הם היו מנבאים רק 3.8 גלקסיות במקום 14 שהתגלו לאורך קווי הראייה של ה- GRB.
ניתוח הקוואזאר התבסס על יותר מ 50,000 תצפיות SDSS, כך שהנתונים עבור קוואזרים הם הרבה יותר חזקים מבחינה סטטיסטית מהנתונים עבור GRBs, אמר פרוצ'אסקה. עם זאת, ההסתברות שהתוצאות שלהם הן רק נתון סטטיסטי היא פחות מכאחד מכל 10,000, אמר.
החוקרים בדקו שלושה הסברים פוטנציאליים לחוסר העקביות. הראשון הוא טשטוש של כמה קוואזרים על ידי אבק בגלקסיות. הרעיון הוא שאם קוואזאר נמצא מאחורי גלקסיה מאובקת הוא לא היה נראה וזה יכול להטות את התוצאות. "הטענה הנגדית היא שעם מסד הנתונים העצום הזה של תצפיות קוואזאר, השפעת האבק אופיינה היטב והיא צריכה להיות מינימלית," אמר פרוצ'סטר.
אפשרות נוספת היא שקווי הספיגה בספקטרום ה- GRB הם מגז המופלט על ידי ה- GRB עצמם, ולא מגז בגלקסיות מתערבות. אך כמעט בכל מקרה בו החוקרים בדקו מקרוב את כיוון ה- GRB, הם מצאו למעשה גלקסיה באותה תנוחה כמו הגז.
הרעיון השלישי הוא שהגלקסיה המתערבת עשויה לשמש כעדשת כבידה, ומשפרת את בהירותו של אובייקט הרקע, וכי השפעה זו שונה איכשהו עבור GRBs מאשר עבור קוואזרים. למרות שפרושסקה אמר שהוא מעדיף את ההסבר הזה, מספר גורמים גורמים לעדשות חזקות של ה- GRB להיראות בלתי סבירות.
"מי שיודע יותר על עדשת כבידה ממני אומר לי שזו לא תהיה התשובה," אמר פרושסקה.
העיתון, שטיוטתו פורסמה בשרת אינטרנט זה מספר שבועות, עורר דיון נרחב ולפחות מאמר חדש אחד שמציע הסבר אפשרי. אולם עד כה הממצאים נותרו נבוכים.
"הרבה אנשים מגרדים את הראש, ורובם מקווים שזה ייעלם", אמר פרוצ'סקה. "המדגם של ה- GRB הוא קטן, ולכן נרצה לשלש או להכפיל את המספר בניתוח שלנו. זה אמור לקרות במהלך המשימה המורחבת של סוויפט, אבל זה ייקח זמן. "
בנוסף לפרוצ'סקה ופרוכטר, כותבי העיתון כוללים את הסיאו-וון צ'ן מאוניברסיטת שיקגו; ג'ושוע בלום וראיין פולי מ- UC ברקלי; מירוסלאבה דלוגס-זבדסקי ממצפה הכוכבים בז'נבה; סבסטיאן לופז מאוניברסיטת צ'ילה; מקס פטיני מאוניברסיטת קיימברידג '; אנדראה דופרי מהמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן; ופרגרה גוהה טאקורטה, פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה באוניברסיטת סנטה קרוז.
נתונים ששימשו במחקר זה הושגו במצפה הכוכבים W. M. Keck, במצפה הכוכבים תאומים, בטלסקופ הגדול מאוד במצפה הפרנל ובמצפה מגלן. תמיכה במחקר זה סיפקה הקרן הלאומית למדע ונאס"א.
המקור המקורי: UC סנטה קרוז מהדורת החדשות
