По-рано тази година астрономите откриха абсолютно чудовище от галактика.
Дебнещ се на около 3 милиарда светлинни години, Алкионей е гигантска радиогалактика, достигаща 5 мегапарсека в космоса. Това е 16.3 милиона дълъг светлинни години и представлява най-голямата известна структура от галактически произход.
Откритието подчертава лошото ни разбиране за тези колоси и какво движи техния невероятен растеж.
Но може да осигури път към по-добро разбиране не само на гигантските радиогалактики, но и на междугалактическата среда, която се носи в зейналите празнини на космоса.
Гигантските радиогалактики са още една мистерия във вселената, пълна с мистерии. Те се състоят от галактика-домакин (това е клъстерът от звезди, обикалящи около галактическо ядро, съдържащо свръхмасивна Черна дупка), както и колосални струи и лобове, които изригват от галактическия център.
Тези струи и лобове, взаимодействащи с междугалактическата среда, действат като a синхротрон за ускоряване на електрони, които произвеждат радиоизлъчване.
Ние сме почти сигурни, че знаем какво произвежда струите: активна свръхмасивна черна дупка в галактическия център. Ние наричаме черна дупка „активна“, когато тя поглъща (или „натрупва“) материал от гигантски диск от материал около себе си.
Не целият материал в акреционния диск, който се върти в активна черна дупка, неизбежно завършва отвъд хоризонта на събитията. Малка част от него по някакъв начин се насочва от вътрешната област на акреционния диск към полюсите, където се изстрелва в космоса под формата на струи йонизирана плазма със скорости, представляващи значителен процент от скоростта на светлината.
Тези струи могат да изминат огромни разстояния, преди да се разпространят в гигантски радиоизлъчващи лобове.
Този процес е доста нормален. Дори Млечният път има радиовръзки. Това, което всъщност не разбираме добре, е защо в някои галактики те растат до абсолютно огромни размери, в мегапарсекови мащаби. Те се наричат гигантски радиогалактики и най-екстремните примери могат да бъдат ключови за разбирането на това, което движи растежа им.
„Ако съществуват характеристики на галактика-домакин, които са важна причина за растежа на гигантски радиогалактики, тогава е вероятно домакините на най-големите гигантски радиогалактики да ги притежават“, изследователите, ръководени от астронома Мартин Оей от Лайденската обсерватория в Холандия, обяснено в техния документ, който беше публикуван през април тази година.
„По същия начин, ако съществуват специфични широкомащабни среди, които са силно благоприятни за растеж на гигантски радио галактики, тогава най-големите гигантски радио галактики вероятно ще живеят в тях.“
Екипът започна да търси тези отклонения в данните, събрани от LOw Frequency ARray (ОБЕЩАНИЯ) в Европа, интерферометрична мрежа, състояща се от около 20 000 радиоантени, разпределени в 52 места в цяла Европа.
Те преработиха данните чрез нов тръбопровод, като премахнаха компактни радиоизточници, които биха могли да попречат на откриването на дифузни радиолъчи, и коригираха оптичното изкривяване.
Получените изображения, казват те, представляват най-чувствителното търсене, провеждано някога за лобове на радиогалактика. След това те използваха най-добрият инструмент за разпознаване на образи достъпни за локализиране на целта им: собствените им очи.
Ето как са открили Алкионей, който бълва от галактика на няколко милиарда светлинни години.
„Ние открихме това, което е в проекцията на най-голямата известна структура, направена от една галактика – гигантска радиогалактика с проектирана подходяща дължина [of] 4,99 ± 0,04 мегапарсека. Истинската правилна дължина е поне … 5,04 ± 0,05 мегапарсека,” обясниха те.
След като измериха лобовете, изследователите използваха Sloan Digital Sky Survey, за да се опитат да разберат галактиката домакин.
Те откриха, че това е сравнително нормална елиптична галактика, вградена в нишка от космическата мрежа, с тактова честота около 240 милиарда пъти масата на Слънцето, със свръхмасивна черна дупка в центъра й с маса около 400 милиона пъти масата на Слънцето.
И двата параметъра всъщност са в долния край за гигантски радио галактики, което може да даде някои улики за това какво движи растежа на радиолобовете.
„Отвъд геометрията Алкионей и неговият домакин са подозрително обикновени: общата нискочестотна плътност на осветеност, звездната маса и свръхмасивната маса на черната дупка са по-ниски, макар и подобни на тези на средните гигантски радио галактики,“ пишат изследователите.
„По този начин много масивни галактики или централни черни дупки не са необходими за отглеждане на големи гиганти и ако наблюдаваното състояние е представително за източника през целия му живот, нито високата радиомощност.”
Възможно е Алкионей да се намира в регион на пространството, който е с по-ниска плътност от средната, което би могло да позволи разширяването му – или взаимодействието с космическата мрежа играе роля в растежа на обекта.
Каквото и да стои зад това обаче, изследователите вярват, че Алкионей все още расте още по-голям, далеч в космическия мрак.
Изследването е публикувано в Астрономия и астрофизика.
По-ранна версия на тази статия беше публикувана за първи път през февруари 2022 г.