Odkrycie nowej radiogalaktyki podkreśla to, jak słabo ludzkość póki co pojmuje te kolosy i rozumie, co napędza ich rozrost. Dzięki niemu być może nie tylko poznamy jednak więcej tajemnic takich galaktyk, ale i samego ośrodka międzygalaktycznego – przestrzeni oddzielającej od siebie poszczególne galaktyki.
Olbrzymie radiogalaktyki to tylko jedna z wielu kosmicznych zagadek, z jaką astrofizycy mają do czynienia. Takie galaktyki składają się na część gwiazdową, zawierającą gromady gwiazd krążące wokół jądra galaktyki skrywającego supermasywną czarną dziurę, a także kolosalne dżety, czyli wąskie struktury łączące jądro galaktyki z obłokami radiowymi. To właśnie obecności wielkich obłoków radiowych radiogalaktyki zawdzięczają swoją nazwę.
Zasługa supermasywnej czarnej dziury
Dżety radiogalaktyk, oddziałując z ośrodkiem międzygalaktycznym, przyspieszają elektrony, które w rezultacie wytwarzają fale radiowe. A co wytwarza dżety? Naukowcy są niemal pewni, że stoi za nimi supermasywna czarna dziura w centrum galaktyki. Co istotne, jeśli taka czarna dziura akurat pobiera materię z wielkiego otaczającego ją dysku, nazywa się ją „aktywną”.
Dokładny mechanizm powstawania dżetów nie jest znany, ale zapewne ma związek z polem magnetycznym dysku akrecyjnego supermasywnej czarnej dziury i/lub rotacją samej czarnej dziury. Nie cała materia dysku akrecyjnego czarnej dziury trafia poza jej horyzont zdarzeń. Niewielka jej część w jakiś sposób jest kierowana z wewnętrznej części dysku na jego bieguny, skąd jest wyrzucana w przestrzeń kosmiczną w postaci zjonizowanej plazmy. To właśnie ona tworzy dżety, przemieszczające się z ogromną prędkością. Dżety potrafią pokonać ogromne prędkości, tworząc liczne radioobłoki.
Opisany proces jest we Wszechświecie powszechnie spotykany. Nawet Droga Mleczna posiada radioobłoki. Naukowcy nie wiedzą jednak, dlaczego w przypadku niektórych galaktyk radioobłoki osiągają gigantyczne rozmiary, w skali megaparsekowej. Galaktyki zawierające takie wielkie radioobłoki nazywa się gigantycznymi radiogalaktykami. Ich najbardziej ekstremalne przykłady mogą być kluczem do zrozumienia, co napędza ich wzrost. Takim ekstremalnym przykładem jest nowo odkryta olbrzymia radiogalaktyka – Alkyoneus.
Ogromne astronomiczne osiągnięcie
Astronomowie odnaleźli Alkyoneusa, wertując dane zebrane przez europejski radioteleskop LOFAR (ang. Low-Frequency Array for radio astronomy). LOFAR to sieć interferometryczna składająca się na jakieś 20 tysięcy anten radiowych rozmieszonych w 52 różnych lokalizacjach. Dane te przetworzono ponownie, stosując odpowiednie filtry. W ten sposób usunięto z nich kompaktowe źródła radiowe, które mogłyby utrudnić wykrycie rozproszonych radioobłoków, a także skorygowano zniekształcenia optyczne.
Wysiłki badaczy się opłaciły. Uzyskali oni bowiem obrazy reprezentujące najdokładniejsze dotychczas poszukiwania radioobłoków w galaktykach radiowych. Co najlepsze, uczeni odnaleźli na tych obrazach galaktykę Alkyoneus, wykorzystując własne oczy.
„Odkryliśmy coś, co w rzucie jest największą znaną strukturą utworzoną przez pojedynczą galaktykę – gigantyczną radiogalaktykę o rzutowanej właściwej długości wynoszącej 4,99 ± 0,04 megaparseka.”, uczeni piszą w swojej pracy.
Gdy naukowcy zmierzyli radioobłoki odkrytej galaktyki, sięgnęli po dane zebrane w ramach przeglądu Sloan Digital Sky Survey, aby poznać ją lepiej. W ten sposób dowiedzieli się, że jest to dość normalna galaktyka eliptyczna, o masie 240 miliardów mas Słońca, zawierająca supermasywną czarną dziurę w swoim centrum. Masa tej czarnej dziury to już około 400 miliardów mas słońca. Oba te parametry są jak na gigantyczną radiogalaktykę bardzo małe, co może dostarczyć pewnych wskazówek w temacie tego, co napędza wzrost takich galaktyk.
Możliwe, że Alkyoneus znajduje w takim obszarze przestrzeni mięgalaktycznej, która charakteryzuje się gęstością niższą niż średnia, ułatwiając jego ekspansję. Kluczową rolę w rozwoju obiektu mogą odgrywać również jego interakcje z kosmiczną siecią.
Kto wie, może kiedyś zostanie odkryta jeszcze większa radiogalaktyka, która powie nam jeszcze więcej o tych tajemniczych obiektach. Poczekamy, zobaczymy.
Źródło: arXiv, fot. tyt. Canva