Gigászi rádiógalaxist fedeztek fel

9395

Legalább 16 millió fényév a távolság egy frissen felfedezett rádiógalaxis két széle között. Száznál több Tejútrendszer is egymás mellé férne ekkora területen!

Az eddig felfedezett legnagyobb rádiógalaxist nemrég egy holland vezetésű kutatócsoport azonosította. A rádiógalaxisok rendszerint égi koordinátáik alapján kapják unalmasan hangzó hivatalos elnevezésüket, a szóban forgó objektumé J081421.68+522410.0. De a tőlünk 3 milliárd fényévre található különleges példány a szerzőktől méltán érdemelte ki az Alcyoneus nevet. Alküóneusz a görög mitológiában Gaia és Uranosz fia, a gigászok egyike, így meglehetősen találó a névválasztás.

Az új óriás rádiógalaxis, az Alcyoneus és égi szomszédsága kombinált infravörös és rádióképe. Narancs színnel az alacsony frekvenciákon érzékeny, hollandiai központú európai LOFAR (Low-Frequency Array) rádiótávcső-hálózat LoTSS (LOFAR Two-meter Sky Survey) égboltfelmérésének adatait, kékkel a NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) műholdja infravörös égtérképének részletét ábrázolták. Hiába van tőlünk 3 milliárd fényévre, ha rádiószemünk volna, majdnem akkorának látnánk az égen ezt a rádiógalaxist, mint a teliholdat! (Kép: Martijn Oei és munkatársai)

A rádiógalaxisok középpontjában egy szupernagy tömegű, akár több milliárd naptömegnyi fekete lyuk található. Ez folyamatosan anyagot nyel el a közvetlen környezetéből, de a körülötte korong alakba rendeződő, a fekete lyuk felé spirálozó anyag egy részét végül a forgástengelye mentén, két átellenes irányban kirepíti. Az erős mágneses térben a fényéhez közeli sebességre felgyorsított plazma nyalábjai szinkrotronsugárzást bocsátanak ki, ezt lehet detektálni a rádiótávcsövekkel. A rádiógalaxisok esetében a plazma igen nagy távolságokban, jóval az optikai tartományban megfigyelhető galaxisok határain túl is keskeny, alig széttartó nyalábokba koncentrálva maradhat. Ezek végül a galaxisközi anyag felhőivel ütközve veszítenek energiájából, anyaguk szétterül, kiterjedt rádiósugárzó lebenyeket alkotva. Csak akkor enyésznek el, miután leáll a galaxismagból érkező utánpótlásuk.

A rádiógalaxisok esetében a központi fekete lyukból kiinduló nyalábok a térben úgy helyezkednek el, hogy látóirányunkkal viszonylag nagy szöget zárnak be. A külső lebenyek elhelyezkedése a központi objektumhoz képest közel szimmetrikusnak tűnik. Amit megfigyelhetünk, az a lebenyek távolságának a látóirányra merőleges vetülete. Így ha a valóságban nem pontosan az égbolt síkjába esnek a nyalábok, akkor a vetítés miatt a köztük levő tényleges távolság még nagyobb is lehet, mint amit látunk.

Korábban is ismertek néhányat a megaparszekes (közérthetőbb csillagászati távolságegységben mérve több mint 3 millió fényéves) kategóriába eső rádiógalaxisokból, de az Alcyoneus minden eddigihez képest is óriásinak tűnik. Jelenleg ez a legnagyobb olyan ismert struktúra a világegyetemben, amely egyetlen galaxissal hozható kapcsolatba. Korábban azért nem sikerült felfedezni, mert a lebenyek egyrészt nagyon halványak, másrészt a rádiósugárzásuk színképére jellemző, hogy magasabb frekvenciákon kevésbé intenzívek – ráadásul minél idősebbek a lebenyek, annál markánsabb ez a frekvenciától függő különbség. Ezért ideális eszköz a LOFAR az ilyen típusú objektumok felfedezéséhez. A LoTSS égboltfelmérés 2 méter körüli hullámhosszon (a 120-168 MHz közötti frekvenciatartományban) készült az északi égboltról. Az Alcyoneus megtalálásához az adatokat ráadásul újra fel kellett dolgozni egy olyan speciális eljárással, amely segít kiemelni a nagyon halvány, diffúz rádiósugárzó régiókat.

A LOFAR központi magja Hollandia északkeleti részén, Drenthe tartományban épült
(Kép: LOFAR / ASTRON)

A központi fekete lyuk anyagbefogása által előidézett rádiónyalábok sok galaxisban fellelhetők – még a nem különösebben aktív maggal rendelkező Tejútrendszerben is. A kutatók előtt egyelőre nem világos, hogyan kerülhetett egymástól ilyen hatalmas távolságra az Alcyoneus két átellenes rádiólebenye. Először egy szokatlanul nagy központi fekete lyukra és különösen nagy teljesítményű plazmanyalábokra gyanakodtak, de a jelek szerint ebből a szempontból semmi különleges nincs ebben a rádiógalaxisban. Meglehet, hogy a galaxis környezetében ritkább az anyag, mint az általában szokásos, ezért viszonylag háborítatlanul tudták a galaxis centrumától ilyen nagy távolságra szállítani anyagukat a nyalábok.

A kutatási eredmények az Astronomy and Astrophysics folyóiratban jelennek majd meg, a közlésre elfogadott kézirat már olvasható az arXiv oldalán.

Linkek:

Kapcsolódó cikkek:

Hozzászólás

hozzászólás