Pojęcie ciemnej materii znów wkracza do akcji. I to ze zdwojoną siłą, gdyż okazuje się, że nie tylko wśród galaktyk dostrzec można tendencje do skupiania się w większe struktury – gromady i supergromady. Podobny schemat spełnia się w przypadku kwazarów, które co ważniejsze pokazują rozkład materii w bardzo wczesnym stadium ewolucji wszechświata…

Już od paru lat projekt SDSS (Sloan Digital Sky Survey) przynosi nowe odkrycia, i przyczynia się do podniesienia naszej wiedzy o Wszechświecie, w którym żyjemy. To dzięki SDSS wszakże odkryto kwazary, potwierdzające przejście z “wieków ciemnych” wszechświata do czasów przezroczystości, kiedy wodór przestał być w większości zjonizowany. SDSS-II (druga część – kontynuacja – SDSS) udostępniło niedawno dla wszystkich zainteresowanych na swoich serwerach 10 terabajtów danych. W przypadku badań dotyczących kwazarów jak i każdego innego obiektu można z nich bardzo łatwo korzystać, na stronie SDSS Sky Server.

Korzystając z opracowanej mapy ponad 4000 jasnych kwazarów grupa naukowców pracujących przy SDSS-II odkryła, że kwazary można powiązać w gromady, te zaś w supergromady, oddzielne ogromnymi przestrzeniami w których nie znajdujemy kwazarów. Silne rozczłonkowanie struktur na mapie wskazuje na to, że kwazary wraz z galaktykami których środki stanowią są schowane w otoczkach ciemnej materii.

Poprzednio sądzono iż kwazary wykazują tendencję do grupowania się, zupełnie tak, jak galaktyki. Z nowym zestawem danych mapa wykazuje o wiele silniejsze, wyrazistsze grupowanie kwazarów. To jest jak czytanie nowowydrukowanego tekstu wysokiej jakości na kredowym papierze, a próba odcyfrowania wielokrotnie kserowanej broszury, zmiętej i spranej, na której nawet tytuł jest niewyraźny. Czytamy w tym momencie Księgę Kosmosu.

Kwazary od chwili odkrycia w 1963 były bardzo trudnym przedmiotem obserwacji, ze względu na ogromne odległości dzielące je od nas. Około 20 lat temu ustalono obserwacyjnie, iż kwazary leżą w centrach niektórych dalekich galaktyk. Galaktyki zaś są skąpane w sporych ilościach ciemnej materii, której masa przewyższa masę galaktyk dziesięciokrotnie.

Z definicji ciemnej materii nie można jej ujrzeć bezpośrednio, a jedynie za pomocą jej oddziaływania grawitacyjnego można oszacować jej masę. Takie halo ciemnej materii posiada nawet nasza galaktyka, więc nie jest to rzadkość w kosmicznym zoo.

Jasne, odległe kwazary w których wnętrzach leżą supermasywne czarne dziury o masach miliardów mas słońca, są bardzo rzadkie. Typowy odstęp pomiędzy kwazarami to około 200 mln lat świetlnych. Przed projektem SDSS znano tylko około 400 kwazarów dalszych niż 11 mld lat świetlnych, minimalnego dystansu dla jakiego dostrzegane jest ich grupowanie.

Zrozumiałym jest iż w przypadku takich map rozmieszczenia przestrzennego szuka się najjaskrawszych przykładów kwazarów. Gromady kwazarów można przyrównać do wysokich pasm górskich, jak Himalaje, Alpy. To, co dostrzegamy w takim porównaniu to jedynie ośnieżone szczyty, co wystarczy jednak do ustalenia kształtu łańcucha górskiego, a tu: rozmieszczenia przestrzennego grup kwazarów.

Powstawanie niezwykle jasnych kwazarów w początkowych wiekach Wszechświata, pozostaje jedną z wielu nierozwiązanych zagadek kosmologicznych. Najistotniejszą kwestią pozostaje jednakże pytanie najprostsze: “W jaki sposób czarne dziury urosły do mas miliardów mas słońca?”. Pomiary z SDSS pomogą odpowiedzieć na te i inne zagadnienia.

Autor

Krzysztof Suberlak