Tengelyferdülés igazolja a húrokat
A kvazárok hosszú évtizedek óta tartják lázban a kutatókat. Felfedezésük az 1960-as évek elejére tehető, akkor erős rádiósugárzásuk alapján fedezték fel őket, optikai tartományban is sikerült azonosítani a közel pontszerűnek tűnő objektumokat; innen a nevük is: quasi-stellar radio source, vagyis csillagszerű rádióforrás, röviden kvazár. Évekig tartott, míg bebizonyosodott, hogy ezek az objektumok az addig ismert legtávolabbi égitestek lehetnek. Hiszen csillagszerű méretük, erős energiakibocsátásuk van. Ám különleges színképüket csak úgy tudták magyarázni, ha nagy vöröseltolódást, azaz nagy távolságot tételezünk fel. Pontszerűek voltak, ám energiakibocsátásuk egy galaxis energiakibocsátásának százszorosát is elérte. Mindezt sokáig nem tudták megmagyarázni a csillagászok, így a kvazárok a világegyetem egyik nagy rejtélyét jelentették.
Mára persze sok kérdést sikerült megválaszolni. A kvazárok az ún. aktív galaxismagok egy csoportját képviselik. Az aktív galaxismagok fi atal galaxisok középső tartományát jelölik. A galaxisokban található központi, ún. szupernehéz fekete lyukak épp elnyelik a közelükben lévő anyagot. A fekete lyukak közelében a behulló gáz hőmérséklete több millió fokot is elérhet, ennek következtében energiát bocsát ki, amely fény formájában hagyja el a galaxist, mégpedig a galaxis síkjára közel merőleges irányban (a fényen kívül ebben az irányban nagy sebességű anyagkifúvást is megfigyelhetünk). Az energiakibocsátás irányát a fekete lyuk közelében található mágneses mező határozza meg.
Ha a galaxist az anyagkifúvás tengelyére 20–40 fokos szögben látjuk, akkor egy nagy energiát kisugárzó, fényes, kompakt objektumot veszünk észre, vagyis kvazárt. (Ha a tengely irányából nézzük a galaxist, akkor úgynevezett blazárt, ha a tengelyre merőlegesen, akkor rádiógalaxist látunk. Ezek az objektumok szintén aktív galaxismagok, különböző elnevezésük csak a megfigyelés irányára utal.)
A kvazárokat elhagyó anyag sebessége relativisztikus, azaz a fény sebességével öszszevethető. A mágneses térben mozgó relativisztikus elektronok úgynevezett szinkrotronsugárzást bocsátanak ki. A szinkrotronsugárzás az elektronok mozgásának megfelelően polarizált elektromágneses sugárzás. A polarizált sugárzást pedig a polarizációs tengely jellemzi.
Korábban úgy gondolták, hogy a kvazárok fényének polarizációs tengelye a különböző kvazárok esetén véletlenszerű irányba mutatnak. Damien Hutsemekers (University of Lige, Belgium) és társai 2005-ben viszont egy megmagyarázhatatlannak tűnő felfedezést tettek. 355 kvazárt átfogó vizsgálataik alapján a tőlünk azonos távolságban lévő kvazárok polarizációs vektora közel egy irányba mutat. Sőt, kimutatták, hogy a távolság növekedésével a különböző kvazárok polarizációs tengelye hasonló mértékben látszik elfordulni. 3,26 mil liárd fényévenként ez a tengely 30 fokkal fordul. Mindez egyáltalán nem arra utal, hogy a polarizációs tengely elhajlása véletlenszerű lenne a különböző kvazárok esetén. De milyen kapcsolat lehet a milliárd fényévnyi távolságokban lévő kvazárok között, ami meghatározza polarizációs vektoruk irányát?
2009-es vizsgálatok alapján a kutatók megállapították, hogy a polarizációs vektor magának a galaxisnak a forgástengelyével hozható összefüggésbe. Azaz az (aktív galaxismagokat magába foglaló) galaxisok forgástengelye a tőlünk való távolsággal változik.
Robert Poltis és Dejan Stojkovic (State University of New York) a jelenség magyarázatát az ősrobbanást követő állapotokban látják. Az ősrobbanást követő 10-12 másodperccel a világegyetemben jelentős átalakuláson ment keresztül. A ma leginkább elfogadott nézetek szerint az ősrobbanást követően egy alapvető kölcsönhatás létezett, s nem lehetett megkülönböztetni például az elektromágnesességet a gravitációtól. Ahogy telt az idő, a kölcsönhatások elkülönültek egymástól. Az alapvető kölcsönhatásból alakult ki az elektromágnesesség éppúgy mint a gravitáció vagy a proton-neutron átalakulásáért felelős gyenge kölcsönhatás. A világegyetem keletkezését követő 10-12 másodperccel az úgynevezett elektrogyenge kölcsönhatásból jött létre az elektromágneses, illetve a gyenge kölcsönhatás.
Feltételezések szerint a két kölcsönhatás kialakulása a téridő szerkezetére is kihathatott, „topológiai defektusok”, úgynevezett húrok keletkeztek. (A jelenséget részleteiben a húrelmélet tárgyalja.) A húrok befolyásolhatták a kialakuló kozmikus háttérben észlelhető mágneses teret, ez a mágneses tér pedig meghatározhatta a galaxisok forgástengelyét, s így a kvazárok polarizációs tengelyét. Ha az elmélet igaz volna, az a húrok létezésének közvetett bizonyítékaként szolgálhatna, a kvazárok megfigyelése valóban az univerzum kezdeti állapotára utalhat.
Ugyanakkor az elgondolás még messze nem kidolgozott, azt finomítani kell, s ellenőrzéséhez további kvazárok tanulmányozására van szükség. A nagyobbik problémát az egymásnak ellentmondó megfigyelések okozzák. Hutsemekers ugyan 355 kvazár vizsgálatánál talált valamiféle összefüggést a tőlünk való távolság és a polarizáció tengelye között, egy későbbi, 2007-es vizsgálat, amely Hutsemekers kvazárjainál tízszer több galaxist érintett, épp az összefüggés nem létezésére utalt, akkor rádióteleszkópok segítségével kimutatták a tengelyek irányítottságának véletlenszerű eloszlását. Így elképzelhető, hogy Poltis és Stojkovic elgondolása a húrokról és a kvazárokról, mint az univerzum kezdeti állapotának megmondóiról, olyan adatokra épülnek, amelyek értelmezése eleve kérdéses. Akár igaz az elmélet, akár nem, a vizsgálatok legalább egy dologra kitűnően rávilágítanak: a csillagászatban még bőven vannak magyarázatra váró jelenségek, s még sok időnek kell eltelnie, mire biztosan kimondhatjuk, hogy most már kezdjük megismerni a világegyetemet.