Mágneses anyagszálak kötik össze egy galaxis rádiólebenyeit

6587

A déli égboltról látható Norma-galaxishalmaz központjában, 220 millió fényévre a Földtől van egy nagy, fényes galaxis. A magjában lévő szupernagy tömegű fekete lyuk két sugárzó részecskeáramot táplál, amelyek elhagyva a galaxist behatolnak a környező gázba. Bár kanyarognak és hullámzanak, mint egy hurrikán légáramlatai, ezek a jetek több százezer fényév távolságra hatolnak a gázban.

És ha ez még nem lenne elég fantasztikus, egy dél-afrikai rádiótávcső-hálózat, a MeerKAT felfedezett három „szálat”, amelyek valahogy kapcsolódnak a két anyagáramhoz. Ezek az anyagszálak úgy húzódnak 261 ezer fényéven át egyik lebenytől a másikig, mint az olvadt sajt.

Plazma húzódik végig a két anyagáramot összekötő mágneses szálak mentén. Az anyagáram-lebenyek mellett eltörpül a közöttük lévő kis pont, maga a galaxis, amelyből indulnak. Mpati Ramatsoku és munkatársai három anyagszálat azonosítottak: egy fényeset, amely egyenesen összeköti a két lebenyt (a felette lévőt a tanulmány nem azonosítja szálként), egy másodikat, ami egyenes, és megszakadni látszik, valamint egy harmadikat, amely visszakanyarodik, mint egy fordított c betű. (Forrás: Rhodes University / INAF / SARAO)

Bár a jelenség nem új, ilyen részletességgel még sosem láthattuk. Mpati Ramatsoku (Rhodes University) és munkatársai az Astronomy & Astrophysics folyóirat áprilisi számában közölték megfigyeléseiket.

A MeerKAT rádiótávcső-hálózat 64 rádióantennából áll, melyek mindegyike akkora, mint egy nyerges vontató. Ezek együtt vizsgálták meg az ESO 137-006 jelű galaxist 1 GHz és 1,4 GHz közötti rádiófrekvenciákon. A Dél-Afrikában és Ausztráliában épülő négyzetkilométeres gyűjtőfelületű antennahálózat (Square Kilometer Array, SKA) előfutáraként a MeerKAT ezeken a frekvenciákon példátlan felbontást kínál.

Korábban más műszerek is azonosítottak hasonló, anyagsugarakat összekötő szálakat, például a 3C 338 jelű rádiógalaxis két oldalából induló jetek közötti szálat. Ez azonban egy régebbi anyagáram maradványa lehet. Az ESO 137-006-ról a MeerKAT-tal készült részletgazdag felvétel egyértelmű bizonyítékot szolgáltat a szálakról, amelyek elkülönülnek az anyagáramoktól, amelyekhez csatlakoznak.

Ha ezek a szálak valóban léteznek, akkor felmerül a kérdés: tulajdonképpen micsodák? Ramatsoku és munkatársai szerint az általuk kibocsátott rádióhullámok a mágneses erővonalak mentén száguldó, spirálisan mozgó elektronoktól származnak. Ez az úgynevezett szinkrotron-sugárzás.

Ezen túlmenően az adatok arra utalnak, hogy mindhárom anyagszál egy időben keletkezett. Az elektronokat „kifárasztja” a spirálmozgás, sugárzás közben lelassulnak, ami idővel megváltoztatja a sugárzás jellegét. Az anyagszálak azonban, amelyek a MeerKAT adataiban megjelentek, mind ugyanazzal a típusú szinkrotron-sugárzással rendelkeznek. Tehát mindhárom szál, vagyis a plazmával kísért mágneses erővonalak egy időben születtek.

Rádióadatok (narancs-vörös) egy röntgenképre (kék) helyezve, amely a Norma-galaxishalmaz közepén áramló ritka gázt mutatja. (Forrás: M. Murgia (INAF) / SARAO)

Ezek az eredmények még mindig sok kérdést hagynak nyitva, de a kutatóknak vannak ötleteik. Az egyik az, hogy a ritka gázban mozgó galaxisból induló anyagsugarak valamilyen módon kapcsolatba lépnek a környező gázzal, mágneses erővonalakat és plazmát hagyva maguk mögött. A lehetséges magyarázatok további vizsgálatokat kívánnak: nem csak elméleti munkát, de további észleléseket is.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás