Высокочувствительный радиотелескоп заметил кое-что своеобразное в глубинах нашего космоса: группа сверхмассивных черных дыр таинственным образом выровнялась, словно связана в синхронном танце.
Эти черные дыры, которые занимают центры галактик в области пространства под названием ELAIS-N1, не имеют никакого отношения друг к другу и разделены миллионами световых лет. Но после изучения радиоволн, генерируемых двумя раздельными струями из полюсов черных дыр, астрономы, используя данные из радиотелескопа (Giant Metrewave Radio Telescope - GMRT) в Индии, поняли, что все струи указывали в том же направление, как и все стрелки на компасах указывают «на север».
Это первый случай, когда была замечена группа сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик, разделяющая это причудливое отношение. И на первый взгляд такое появление должно быть невозможным. То, что мы видим, это скопление галактик, которые имеют центральные сверхмассивные черные дыры, которые в свою очередь имеют свои оси вращения, указывающие в том же направлении.
«Так как эти черные дыры не знают друг о друге, и не имеют какого-либо способа обмена информацией, и не влияют друг на друга непосредственно на столь обширных масштабах, это значит, что выравнивание должно было иметь место в процессе формирования галактик в ранней Вселенной», – сказал Эндрю Расс Тейлор, директор Института астрономии по интенсивной обработке данных в Кейптауне, Южная Африка. Тейлор является ведущим автором исследования, опубликованного в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества.
Другими словами, хотя каждая из этих галактик в настоящее время независима друг от друга, они, вероятно, происходят от той же малой флуктуации массы, образовавшейся вскоре после Большого взрыва, и, следовательно, это дает им некоторую общность в квантовом масштабе. Эти объекты возникли в той же компактной области изначального пространства около 13,8 млрд. лет назад, и по мере расширения Вселенной отдалились друг от друга в зрелые галактики, которые мы видим сегодня в этом далеком объеме пространства.
Но тот факт, что они остаются сильно коррелируемыми, предоставляет невероятную возможность для астрономов увидеть, как малый масштаб структуры ранней Вселенной влияет на крупномасштабную структуру нашей Вселенной сегодня.
Исследователи надеются использовать это удивительное открытие, чтобы лучше понять условия, в которых они сформированы. Но открытие очень сложно трактовать, так как в настоящее время нет космологической модели, которая способна это объяснить.
«Очевидно, что этого не ожидают на основе нашего нынешнего понимания космологии. Это странное открытие», – сказал Ромель Дейв из Университета Западного мыса, Южная Африка.
Само собой разумеется, что исследователи имеют множество гипотез о том, что повлияло на изначальную вселенную, чтобы произвести такое четкое построение группы черных дыр. Возможно, мощные магнитные поля повлияли на изначальную материю таким образом, чтобы посеять группу синхронизированных черных дыр. Может быть, имело место влияние гипотетической темной материи частицы (например, аксиом) или космические струны, возможно, каким-то образом повлияли на их эволюцию. На данный момент, мы можем только догадываться.
Интересно отметить, что открытие этих выровненных черных дыр произошло случайно. В рамках подготовки к завершению радиотелескопа Южной Африки Meerkat и Квадратной Километровой Решетки (SKA), которая устанавливается, чтобы стать более мощным радиотелескоп на планете, исследователи использовали мощный GMRT, чтобы найти самые слабые радиосигналы. Обе системы будут во много раз мощнее радиообсерваторий, которые мы имеем в настоящее время. Так что, похоже, у них уже есть неприятные головоломки, которые нужно решить.
«Мы начинаем понимать, как возникла крупномасштабная структура Вселенной, стартовав от Большого взрыва, и продолжая расти в результате возмущений в ранней Вселенной, – добавил Тейлор, – и это помогает нам исследовать то, что будет происходить во вселенной завтра».