Naukowcy nareszcie rozwiązali problem rzadkiego, podwójnego systemu kwazarów odległego 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Z pomocą przyszło im jedno z najszerzej znanych orbitalnych obserwatoriów NASA – wykorzystujące promienie Roentgena Chandra X-ray Observatory. „Bliźniacze” kwazary, dotychczas uznawane za iluzję optyczną, prawdopodobnie powstały podczas scalania się galaktyk i mogły być znacznie powszechniejszym zjawiskiem w młodym Wszechświecie, tuż po Wielkim Wybuchu.

„Kiedy galaktyki oddziaływują albo scalają się, stają się one bardziej aktywne i świecące, mogą wówczas wzbudzić działalność kwazara w swoich centrach” – powiedział Paul Green z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge, który kierował zespołem badawczym. – „Kwazary, które stworzyły ten niemal dokładnie symetryczny układ musiały rozpocząć swój żywot w tym samym miejscu„.

Dane uzyskane przez Chandrę dowodzą, że dwa kwazary – świecące galaktyki zasilane przez centralnie zlokalizowane supermasywne czarne dziury – nie są mirażem spowodowanym przez zjawisko zwane grawitacyjnym soczewkowaniem. Są one raczej różnymi obiektami, które pozostały po tym jak ich macierzyste galaktyki zderzyły się pobudzając przepływ gazu do ich centralnych czarnych dziur.

Pary kwazarów położonych tak blisko siebie na niebie w tej samej odległości od Ziemi zwykle okazują się być iluzją jako część efektu grawitacyjnego soczewkowania. W takich przypadkach, obraz pojedynczego kwazara dzieli się na dwa lub więcej obrazów, a jego światło ma zakrzywia się na drodze do Ziemi wskutek działania grawitacji oddziaływujących po drodze masywnych obiektów jak galaktyki lub gromady galaktyk.

Interweniująca masa zazwyczaj ujawnia się jako słabo świecąca galaktyka lub gromada galaktyk widziana pomiędzy poszczególnymi częściami kwazara, potwierdzając tym samym iluzoryczność obrazu. Para kwazarów Q2345+007 A i B była właśnie za coś takiego uważana z powodu podobnego wzoru emitowanego swiatła.

Jakolwiek minęły już niemal dwie dekady od odkrycia ich w świetle widzialnym, identyfikacja odpowiedzialnej za rozdwojenie kwazara materii pozostawała niewykonana. Dowiodło to do spekulacji, że zakrzywienie może być efektem działania galaktyki nie znanego wcześniej typu, złożonej z gorącego gazu i ciemnej materii, ale niezdolnej do wytworzenia gwiazd i galaktyk. Taka właśnie „ciemna gromada” pozostawałaby niewidoczna dla optycznych i ultrafioletowych obserwacji, ale wykrywalna w promieniach X.

NASA

Fotografia przedstawia wycinek nieba w świetle widzialnym wraz z zaznaczonym na nim wykonanym przez Chandra X-Ray Observatory zdjęciem kwazarów Q2345+007 A i B.

Zdjęcie z Chandry, najczulsze dotychczas wykonane w tego typu badaniach, wykazało brak obecności masywnych ciemnych gromad. Idąc dalej, spektrum obu kwazarów uzyskane w promieniowaniu X okazało się być diametralnie różne.

„Może to znaczyć, że para Q2345+007A i B aktualnie składa się z dwóch kwazarów” – powiedział Green. – „Mimo tego tajemnica nie jest jeszcze do końca rozwikłana. W jaki sposób dwa mogą mieć aż tak bardzo podobne widma? Zbieg okoliczności wydaje się być nieprawdopodobny„.

Jednym z możliwych wyjaśnień jest to, że kwazary sformowały się bardzo blisko siebie.

Chandra obserwowała kwazary Q2345+007 26 maja 2000 roku, przez blisko 65 000 sekund przy pomocy Advanced CCD Imaging Spectrometer instrument. Naukowcy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i National Optical Astronomy Observatory w Tucson w Arizonie byli równiez członkami zespołu.