Το 1974, οι αστρονόμοι εντόπισαν μια τεράστια πηγή εκπομπών ραδιοκυμάτων που προέρχονται από το κέντρο του γαλαξία μας. Μέσα σε λίγες δεκαετίες, συνήχθη το συμπέρασμα ότι η πηγή ραδιοκυμάτων αντιστοιχούσε σε μια ιδιαίτερα μεγάλη, περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα. Γνωστό ως Τοξότης Α, αυτή η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα είναι τόσο μεγάλη που θα έκανε μόνο η ονομασία «υπερμεγέθεις». Από την ανακάλυψή του, οι αστρονόμοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες (SMBHs) βρίσκονται στο κέντρο σχεδόν όλων των γνωστών μαζικών γαλαξιών.
Αλλά χάρη σε μια πρόσφατη απεικόνιση ραδιοφώνου από μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Κέιπ Τάουν και το Πανεπιστήμιο του Δυτικού Ακρωτηρίου, στη Νότια Αφρική, έχει καθοριστεί περαιτέρω ότι σε μια περιοχή του απομακρυσμένου σύμπαντος, οι SMBHs περιστρέφονται όλα πίδακες προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτό το εύρημα, το οποίο δείχνει την ευθυγράμμιση των πίδακες γαλαξιών σε μεγάλο όγκο χώρου, είναι το πρώτο του είδους του και θα μπορούσε να μας πει πολλά για το πρώιμο Σύμπαν.
Αυτή η έρευνα, η οποία εμφανίστηκε πρόσφατα στις Μηνιαίες Ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, κατέστη δυνατή χάρη σε μια τριετή έρευνα ραδιο απεικόνισης σε βάθος που διεξήγαγε το Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) στην Ινδία. Αφού εξέτασε τα ραδιοκύματα που προέρχονταν από μια περιοχή του διαστήματος που ονομάζεται ELAIS-N1, η ερευνητική ομάδα της Νοτίου Αφρικής διαπίστωσε ότι τα αεροσκάφη που παράγονται από αυτούς τους γαλαξίες ήταν όλα ευθυγραμμισμένα.
Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο με την επιδίωξη ότι τα SMBH που τα δημιούργησαν όλα περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση, κάτι που με τη σειρά του αποκαλύπτει κάτι αρκετά ενδιαφέρον για το πώς δημιουργήθηκαν αυτές οι μαύρες τρύπες. Στην ουσία, ο μόνος πιθανός λόγος για τον οποίο πολλαπλά SMBHs θα μπορούσαν να περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση σε μεγάλο όγκο χώρου είναι εάν ήταν το αποτέλεσμα αρχέγονων διακυμάνσεων μάζας στο πρώιμο σύμπαν.
Όπως εξήγησε ο καθηγητής Andrew Russ Taylor - ο κοινός πρόεδρος του UWC / UCT SKA, διευθυντής του πρόσφατα εγκαινιασμένου Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy, και κύριος συγγραφέας της μελέτης «Μηνιαίες ειδοποιήσεις»: «Δεδομένου ότι αυτές οι μαύρες τρύπες δεν γνωρίζουν ο ένας για τον άλλον, ή έχουν οποιοδήποτε τρόπο να ανταλλάσσουν πληροφορίες ή να επηρεάζουν ο ένας τον άλλον απευθείας πάνω σε τόσο μεγάλες κλίμακες, αυτή η ευθυγράμμιση περιστροφής πρέπει να είχε συμβεί κατά τον σχηματισμό των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν. "
Αυτό ήταν μάλλον εκπληκτικό και κάτι που η ερευνητική ομάδα δεν ήταν προετοιμασμένη. Αρχικά, ο στόχος του έργου ήταν να εξερευνήσει τις πιο αχνές ραδιοφωνικές πηγές του σύμπαντος χρησιμοποιώντας την τελευταία γενιά ραδιοτηλεσκοπίων. το οποίο, ελπίζαμε, θα παρέχει μια προεπισκόπηση του τι θα προσφέρει η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων όπως το τηλεσκόπιο MeerKAT της Νότιας Αφρικής και το Square Kilometer Array (SKA) μόλις συνδεθούν στο διαδίκτυο.
Ενώ προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι υπάρχουν αποκλίσεις στους προσανατολισμούς ορισμένων γαλαξιών, αυτή ήταν η πρώτη φορά που οι αστρονόμοι μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν τα αεριωθούμενα αεροπλάνα που παράγονται από τις τρύπες SMBA για να αποκαλύψουν τις ευθυγραμμίσεις τους. Αφού σημείωσε τη συμμετρία που ήταν εμφανής μεταξύ τους, η ερευνητική ομάδα εξέτασε διάφορες επιλογές ως προς το γιατί μπορεί να είναι μια ευθυγράμμιση στους γαλαξίες (ακόμη και σε κλίμακες μεγαλύτερες από τις συστάδες γαλαξιών).
Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μια μεγάλη κατανομή περιστροφής αυτού του είδους δεν είχε προβλεφθεί ποτέ από τις θεωρίες. Ένα τέτοιο άγνωστο φαινόμενο αποτελεί σίγουρα μια πρόκληση όταν πρόκειται για επικρατούσες θεωρίες σχετικά με την προέλευση του Σύμπαντος, οι οποίες θα πρέπει να αναθεωρηθούν κάπως για να εξηγήσουν αυτό.
Ενώ προηγούμενες μελέτες έχουν εντοπίσει αποκλίσεις από την ομοιομορφία στους προσανατολισμούς των γαλαξιών, αυτή ήταν η πρώτη φορά που χρησιμοποιήθηκαν ραδιοπίδακες για τη μέτρηση της ευθυγράμμισής τους. Αυτό έγινε εφικτό χάρη στην ευαισθησία των ραδιοφωνικών εικόνων που χρησιμοποιήθηκαν, οι οποίες επωφελήθηκαν επίσης από το γεγονός ότι οι μετρήσεις της έντασης των ραδιοεκπομπών δεν επηρεάζονται από πράγματα όπως η σκέδαση, η εξαφάνιση και η περιστροφή Faraday (που μπορεί να έχουν επηρεάσει άλλες μελέτες).
Επιπλέον, η παρουσία ευθυγραμμίσεων αυτής της φύσης θα μπορούσε να ρίξει φως στον προσανατολισμό και την εξέλιξη αυτών των γαλαξιών, ιδιαίτερα σε σχέση με δομές μεγάλης κλίμακας. Θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τον αστρονόμο να μάθει περισσότερα για τις κινήσεις στις διακυμάνσεις της αρχέγονης ύλης που οδήγησαν στην τρέχουσα δομή του Σύμπαντος. Όπως σημειώνουν επίσης ο Taylor και οι άλλοι συγγραφείς της εργασίας, θα ήταν ενδιαφέρον να το συγκρίνουμε με προβλέψεις γωνιακής δομής ορμής από προσομοιώσεις σύμπαντος.
Τα τελευταία χρόνια, αρκετές προσομοιώσεις έχουν παραχθεί για να μοντελοποιήσουν τη δομή μεγάλων πωλήσεων του Σύμπαντος και πώς εξελίχθηκε. Αυτά περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε αυτά, το έργο FastSound - το οποίο παρακολουθεί τους γαλαξίες στο Σύμπαν χρησιμοποιώντας το φασματογράφο Fiber Multi-Object του Subaru Telescope (FMOS) - και το έργο DESI, το οποίο θα βασιστεί στο τηλεσκόπιο Mayall στο Kitt Peak Εθνικό Αστεροσκοπείο στην Αριζόνα για να χαρτογραφήσει την ιστορία του Σύμπαντος που χρονολογείται 11 δισεκατομμύρια χρόνια και να δημιουργήσει έναν εξαιρετικά ακριβή χάρτη 3D.
Και στη συνέχεια υπάρχει το Australian Square-Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), ένα ραδιο τηλεσκόπιο που έχει ανατεθεί από τον Οργανισμό Επιστημονικής και Βιομηχανικής Έρευνας της Κοινοπολιτείας (CSIRO) στο Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας Murchison (MRO) στη Δυτική Αυστραλία. Όταν ολοκληρωθεί, ο πίνακας ASKAP θα συνδυάσει γρήγορη ταχύτητα έρευνας και υψηλή ευαισθησία για τη μελέτη του πρώιμου Σύμπαντος.
Τα επόμενα χρόνια, αυτά τα έργα, σε συνδυασμό με αυτές τις νέες πληροφορίες σχετικά με τις ευθυγραμμίσεις των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, είναι πιθανό να ρίξουν κάποιο σοβαρό φως στο πώς δημιουργήθηκε το Σύμπαν, από τη δημιουργία έως σήμερα. Όπως το λέει ο Taylor, "Αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε πώς δημιουργήθηκε η μεγάλη κλίμακα δομή του σύμπαντος, ξεκινώντας από τη Μεγάλη Έκρηξη και αναπτύσσουμε ως αποτέλεσμα διαταραχών στο πρώιμο σύμπαν, σε αυτό που έχουμε σήμερα, και αυτό βοηθά θα εξερευνήσουμε πώς θα είναι το σύμπαν του αύριο. "
