Сеть телескопов, которые годами смотрели в глубокий космос, наконец-то предоставила одни из самых подробных изображений других галактик, которые мы когда-либо видели.
Эти изображения не только впечатляюще красивы, они раскрывают с беспрецедентной детализацией внутреннее устройство гигантских космических объектов, давая нам новое представление о том, как «работают» галактики в целом. Фото были опубликованы в специальном выпуске Astronomy & Astrophysics .
LOFAR дала астрономам много новой информации о Вселенной, но новые наблюдения продвигают их знания еще дальше — с разрешением в 20 раз выше, чем ранее. Дело в том, что стандартные операции LOFAR проводятся только с использованием антенн в Нидерландах, где находится штаб-квартира организации.
Радиоизображение: сильный ветер, дующий от сливающихся друг с другом галактик
Поскольку эти антенны расположены на расстоянии 120 километров друг от друга, это означает, что размер «апертуры» телескопа составляет около 120 километров. Для новых наблюдений международная команда астрономов использовала весь массив со всей Европы — фактически, это 2000-километровый радиотелескоп.
«Наша цель состоит в том, чтобы позволить научному сообществу использовать всю европейскую сеть телескопов LOFAR для своих научных исследований», — сообщила астроном Лия Морабито из Даремского университета в Великобритании.
Девять статей в специальном выпуске Astronomy & Astrophysics посвящены одному из самых удивительных явлений, связанных с галактическим поведением. Статьи посвящены струям релятивистских частиц, выбрасываемых в межгалактическое пространство активными сверхмассивными черными дырами в центрах галактик.
Они невидимы в оптическом диапазоне, но в радиоволнах они светятся, а это означает, что радиоизображения могут дать нам некоторое представление о том, как струи формируются и распространяются.
Общеизвестно, что как только что-либо преодолевает горизонт событий, ничто не может избежать гравитационного притяжения черной дыры. Но область вокруг активной черной дыры очень динамична. Материал скручивается в диск, который вращается вокруг черной дыры, стекая в нее, как вода в канализацию.
От внутреннего края этого аккреционного диска небольшое количество закрученного материала каким-то образом направляется за пределы горизонта событий к полюсам, где оно запускается со скоростью, составляющей значительный процент скорости света. Ученые полагают, что силовые линии магнитного поля вокруг черной дыры действуют как синхротрон, ускоряя эти частицы, создавая релятивистские скорости.
Так выглядят далекие струи на сверхнизких частотах
Однако мы многого не понимаем в этом процессе, и новые данные LOFAR помогают восполнить недостающие части.
«Эти изображения с высоким разрешением позволяют нам увеличить масштаб, чтобы увидеть, что на самом деле происходит, когда сверхмассивные черные дыры запускают радиоструи, что было невозможно раньше на частотах, близких к FM-диапазону», — пояснил астроном Нил Джексон из Манчестерского университета.
В другой статье анализировался свет галактики, которая пролетела более 11 миллиардов световых лет — что обычно довольно сложно детально наблюдать на низких частотах.
Это наблюдение позволило выяснить, почему такие далекие радиогалактики обнаруживают специфические признаки; в конечном итоге окончательного ответа найти не удалось, но это наблюдение действительно открывает путь к большему в будущем.
А зонд впечатляющей радиогалактики Геркулес А исследовал кольцевые структуры в ее радиодолях. Исследователи пришли к выводу, что это было результатом периодического усиления и ослабления струй, что привело к появлению наблюдаемых структур.
Эти подсказки могут помочь астрономам понять процессы, которые создают и формируют радиоструи, но проделанная работа имеет гораздо более глубокие последствия. Опубликованные документы также представляют собой важную веху в радиоастрономии, демонстрируя возможности такой сети, как LOFAR, для понимания загадок Вселенной.
Серия статей опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
Фото: sciencealert.com
19.08.2021
Елена Краснова
Нет комментариев