ดูควาซาร์และการปะทุของรังสีแกมม่าซึ่งเป็นวัตถุที่ส่องสว่างที่สุดในจักรวาลสองชิ้นและคุณมีโอกาสมากขึ้นที่จะเห็นกาแลคซีที่อยู่ด้านหน้าระเบิด ข้อสรุปนี้นักดาราศาสตร์จาก UC Santa Cruz เข้าถึงได้ซึ่งศึกษามากกว่า 50,000 ควาซาร์และการปะทุของรังสีแกมม่าจำนวนหนึ่ง ไม่ควรมีการเชื่อมต่อระหว่างควาซาร์หรือการระเบิดในพื้นหลังและจำนวนของกาแลคซีในเบื้องหน้า… แต่ก็มีและตอนนี้ความสัมพันธ์นั้นเป็นปริศนาที่สมบูรณ์
การสำรวจกาแลคซีที่สำรวจไปตามแนวการมองเห็นถึงควาซาร์และการปะทุของรังสีแกมม่า กาแลคซีดูเหมือนจะพบได้ทั่วไปมากกว่าสี่เท่าในทิศทางของการระเบิดของรังสีแกมม่ามากกว่าในทิศทางของควาซาร์
คิดว่าควาซาร์นั้นได้รับแรงหนุนจากการเพิ่มมวลสารลงสู่หลุมดำมวลมหาศาลในใจกลางกาแลคซีไกลโพ้น การปะทุของรังสีแกมม่าซึ่งเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตของดาวมวลสูงเป็นการระเบิดที่มีพลังมากที่สุดในจักรวาล แต่ไม่มีเหตุผลที่จะคาดว่ากาแลคซีในเบื้องหน้าจะมีความสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดแสงพื้นหลังเหล่านี้
“ ผลลัพธ์ขัดแย้งกับแนวคิดพื้นฐานของจักรวาลวิทยาของเราและเรากำลังพยายามอธิบายมัน” Jason X. Prochaska รองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาครูซกล่าว
กาเบรียล Prochter และนักศึกษาบัณฑิต Prochaska เป็นผู้นำการสำรวจซึ่งใช้ข้อมูลจากดาวเทียมสวิฟต์ของนาซ่าเพื่อรับการสังเกตการณ์แสงระเรื่อระยะสั้นและระยะยาวที่สดใสจากการระเบิดของรังสีแกมมา (GRBs) พวกเขาอธิบายการค้นพบของพวกเขาในกระดาษที่ยอมรับสำหรับการตีพิมพ์ใน Astrophysical Journal Letters กระดาษซึ่งอาจมีผลกระทบทางดาราศาสตร์ที่แปลกประหลาดเป็นแหล่งของการอภิปรายที่สำคัญในหมู่นักดาราศาสตร์ทั่วโลก
การศึกษาอยู่บนพื้นฐานของแนวคิดที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา เมื่อแสงจาก GRB หรือควาซาร์ผ่านกาแลคซีเบื้องหน้าการดูดซับความยาวคลื่นของแสงด้วยก๊าซที่เกี่ยวข้องกับกาแลคซีจะสร้างลักษณะเฉพาะในสเปกตรัมของแสงจากวัตถุที่อยู่ห่างไกล นี่เป็นเครื่องหมายสำหรับการมีอยู่ของกาแลคซีที่อยู่ด้านหน้าวัตถุแม้ว่ากาแลคซีนั้นจะจางเกินกว่าที่จะสังเกตได้โดยตรง
Prochter และ Prochaska วิเคราะห์ 15 GRBs ในการศึกษาใหม่และพบว่ามีลายเซ็นการดูดกลืนที่แข็งแกร่งซึ่งบ่งชี้ว่ามีกาแลคซีอยู่ตามแนวสายตา 14 GRB ก่อนหน้านี้พวกเขาเคยใช้ข้อมูลจาก Sloan Digital Sky Survey (SDSS) เพื่อกำหนดอุบัติการณ์ของกาแลคซีตามแนวสายตาไปยังควาซาร์ จากการศึกษาควาซาร์พวกเขาจะทำนายเพียง 3.8 กาแลคซีแทนที่จะเป็น 14 แห่งที่ตรวจพบตามแนวสายตา GRB
การวิเคราะห์ควาซาร์นั้นอิงจากการสังเกตการณ์ SDSS มากกว่า 50,000 ครั้งดังนั้นข้อมูลสำหรับควาซาร์นั้นมีความแข็งแกร่งทางสถิติมากกว่าข้อมูลสำหรับ GRBs Prochaska กล่าว อย่างไรก็ตามความน่าจะเป็นที่ผลลัพธ์ของพวกเขาเป็นเพียงความบังเอิญทางสถิติน้อยกว่าหนึ่งใน 10,000 เขากล่าว
นักวิจัยตรวจสอบคำอธิบายที่อาจเกิดขึ้นสามประการสำหรับความไม่สอดคล้องกัน สิ่งแรกคือการคลุมเครือของควาซาร์บางส่วนด้วยฝุ่นในกาแลคซี แนวคิดคือถ้าควาซาร์อยู่หลังกาแลคซีที่เต็มไปด้วยฝุ่นมันจะไม่ถูกมองเห็นและสิ่งนี้อาจบิดเบือนผลลัพธ์ “ ข้อโต้แย้งที่ขัดแย้งกันคือด้วยฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของการสังเกตควาซาร์ผลของฝุ่นนั้นมีลักษณะที่ดีและควรมีน้อยที่สุด” Prochter กล่าว
ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งก็คือว่าสายการดูดซับในสเปกตรัมของ GRB นั้นมาจากก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาจาก GRBs เองแทนที่จะเป็นจากก๊าซในกาแลคซีที่เข้าไปแทรกแซง แต่ในเกือบทุกกรณีเมื่อนักวิจัยมองอย่างใกล้ชิดในทิศทางของ GRB พวกเขาได้พบกาแลคซีในตำแหน่งเดียวกับแก๊ส
แนวคิดที่สามคือกาแลคซีแทรกแซงอาจทำหน้าที่เป็นเลนส์ความโน้มถ่วงเสริมความสว่างของวัตถุพื้นหลังและผลกระทบนี้จะแตกต่างจาก GRBs มากกว่าควาซาร์ แม้ว่า Prochaska กล่าวว่าเขาชอบคำอธิบายนี้ แต่ก็มีปัจจัยหลายอย่างที่ทำให้เลนส์ที่แข็งแกร่งของ GRBs ดูเหมือนจะไม่น่าเป็นไปได้
“ คนที่รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเลนส์ความโน้มถ่วงมากกว่าที่ฉันบอกฉันมันไม่น่าจะเป็นคำตอบ” Prochaska กล่าว
บทความฉบับร่างซึ่งถูกโพสต์บนอินเทอร์เน็ตเซิร์ฟเวอร์เป็นเวลาหลายสัปดาห์ได้กระตุ้นให้เกิดการอภิปรายอย่างกว้างขวางและอย่างน้อยหนึ่งกระดาษใหม่ที่เสนอคำอธิบายที่เป็นไปได้ แต่จนถึงขณะนี้การค้นพบยังคงน่างงงวย
“ ผู้คนจำนวนมากเกาหัวของพวกเขาและหวังว่ามันจะหายไป” Prochaska กล่าว “ ตัวอย่าง GRB มีขนาดเล็กดังนั้นเราจึงต้องการเพิ่มจำนวนสามหรือสี่เท่าในการวิเคราะห์ของเรา สิ่งนี้น่าจะเกิดขึ้นในระหว่างการขยายภารกิจของสวิฟท์ แต่ต้องใช้เวลา”
นอกจาก Prochaska และ Prochter ผู้เขียนบทความยังรวมถึง Hsiao-Wen Chen จาก University of Chicago; Joshua Bloom และ Ryan Foley จาก UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky จากหอสังเกตการณ์เจนีวา; เซบาสเตียนโลเปซแห่งมหาวิทยาลัยชิลี; Max Pettini จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์; Andrea Dupree จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน; และ Puragra GuhaThakurta ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ UC Santa Cruz
ข้อมูลที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ได้รับจากหอสังเกตการณ์ว. เอ็มเคเค, หอดูดาวเมถุน, กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากที่หอดูดาว Paranal และหอดูดาวมาเจลลัน การสนับสนุนงานวิจัยนี้จัดทำโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและองค์การนาซ่า
แหล่งที่มาดั้งเดิม: UC Santa Cruz News Release
