15.02.2022
Галактику-монстр удалось обнаружить астрономам. Альцион находится на расстоянии около 3 миллиардов световых лет от нас и представляет собой гигантскую радиогалактику, простирающуюся в космос на 5 мегапарсеков. Его длина составляет 16,3 миллиона световых лет, и он представляет собой крупнейшую из известных структур галактического происхождения.
Это открытие показывает, насколько мало мы еще знаем о подобных гигантах и о том, что движет их невероятным ростом.
Гигантские радиогалактики — загадка Вселенной. Они состоят из галактики-хозяина (это скопление звезд, вращающихся вокруг галактического ядра, содержащего сверхмассивную черную дыру), а также колоссальных струй и лопастей, вырывающихся из галактического центра.
Эти струи и лепестки, взаимодействуя с межгалактической средой, действуют как синхротрон для ускорения электронов, производящих радиоизлучение.
Мы почти уверены, говорят ученые, что знаем, что производит джеты — активная сверхмассивная черная дыра в галактическом центре. Мы называем черную дыру «активной», когда она поглощает (или «аккрецирует») материал из гигантского диска вокруг себя.
Не весь материал аккреционного диска, закручивающийся в активную черную дыру, неизбежно оказывается за горизонтом событий. Небольшая его часть каким-то образом направляется из внутренней области аккреционного диска к полюсам, где выбрасывается в космос в виде струй ионизированной плазмы со скоростью, составляющей значительный процент от скорости света.
Эти струи могут преодолевать огромные расстояния, а затем превращаться в гигантские радиоизлучающие лепестки.
«Радиолепестки» Алкионея. Источник: sciencealert
Этот процесс вполне нормальный. Даже у Млечного Пути есть «радиолепестки». Однако то, почему в некоторых галактиках они вырастают до абсолютно гигантских размеров в масштабах мегапарсеков, ученые пока понимают плохо. Эти гигантские радиогалактики (их так и называют), а точнее — самые экстремальные из них — могут быть ключом к пониманию того, что движет их ростом.
«Если существуют характеристики галактики-хозяина, которые являются важной причиной роста гигантских радиогалактик, то, вероятно, ими обладают хозяева крупнейших гигантских радиогалактик», — объясняют исследователи под руководством астронома Мартина Оэй из Лейденской обсерватории в Нидерландах в своей работе, препринт которой можно найти на arXiv. — Точно так же, если существуют особые крупномасштабные среды, которые очень способствуют росту гигантских радиогалактик, то, вероятно, в них будут находиться самые большие гигантские радиогалактики».
Команда искала эти выбросы в данных, собранных с помощью низкочастотного ARray ( LOFAR ) в Европе — интерферометрической сети, состоящей из около 20 000 радиоантенн, распределенных по 52 точкам по всей Европе.
Специалисты повторно обработали данные с помощью нового конвейера, удалив компактные радиоисточники, которые могли мешать обнаружению диффузных радиолепестков, и исправив оптические искажения.
Так исследователи нашли Альцион, извергающийся из галактики в нескольких миллиардах световых лет от нас.
«Мы обнаружили то, что в проекции является крупнейшей известной структурой, созданной одной галактикой — гигантской радиогалактикой с проектируемой собственной длиной 4,99 ± 0,04 мегапарсека. Истинная собственная длина составляет не менее … 5,04 ± 0,05 мегапарсека», — пишут ученые.
Измерив лепестки, астрономы использовали Sloan Digital Sky Survey, чтобы попытаться понять галактику-хозяина. И обнаружили, что это довольно обычная эллиптическая галактика, встроенная в нить космической паутины, имеющая массу примерно в 240 миллиардов раз больше массы Солнца, с расположенной в центре сверхмассивной черной дырой примерно в 400 миллионов раз больше массы Солнца.
Оба эти параметра находятся на нижнем уровне для гигантских радиогалактик, что может дать некоторые подсказки относительно того, что движет ростом радиолепестков.
«Помимо геометрии Альцион и его хозяин подозрительно обычны: общая низкочастотная плотность светимости, масса звезды и масса сверхмассивной черной дыры ниже, хотя и аналогичны таковым у медиальных гигантских радиогалактик», — пишут исследователи. — Таким образом, очень массивные галактики или центральные черные дыры не нужны для выращивания больших гигантов, и, если наблюдаемое состояние является репрезентативным для источника в течение его жизни, не требуется и высокая радиомощность».
Возможно, Альцион находится в области пространства с меньшей плотностью, чем в среднем, что может способствовать его расширению, или что взаимодействие с космической паутиной играет роль в росте объекта. Однако, что бы ни стояло за этим, исследователи считают, что Алкионей все еще становится больше, разрастаясь далеко в космической тьме.
Исследование принято к публикации в Astronomy & Astrophysics.
Фото: sciencealert
Елена Краснова
Нет комментариев