Záhada podivnej X-galaxie poháňanej príšernou čiernou dierou je konečne vyriešená

(NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES)

Tím amerických a juhoafrických výskumníkov má uverejnený vysoko detailné snímky najväčšej „rádiovej galaxie“ v tvare X, aká bola kedy objavená – PKS 2014-55.

Je pozoruhodné, že pomohli vyriešiť pretrvávajúci zmätok o nezvyčajnom tvare galaxie.

The úžasné nové obrázky boli odobraté pomocou 64-antény MeerKAT teleskop v Južnej Afrike, medzinárodným výskumným tímom vedeným Billom Cottonom z amerického Národného rádioastronomického observatória.



(Poskytnuté s láskavým dovolením SARAO a Bill Cotton et al/Autor (bez opätovného použitia))

Vyššie: Snímka MeerKAT obrovskej rádiovej galaxie v tvare X PKS 2014-55.

Priblíženie na kozmického obra

Náš výskumný tím tiež minulý rok urobil podrobné snímky galaxie PKS 2014-55 v rámci Projekt Evolučná mapa vesmíru pod vedením astrofyzika Ray Norris . Použili sme CSIRO Austrálsky hľadač štvorcových kilometrov (ASKAP) v západnej Austrálii, ktorý práve dokončil svoj prvý súbor pilotných astronomických prieskumov.

Vďaka svojim inovatívnym „rádiovým kamerám“ dokáže ASKAP rýchlo zmapovať veľmi veľké oblasti oblohy a katalogizovať milióny objektov vyžarujúcich rádiové vlny, od pozostatkov blízkych supernov až po vzdialené galaxie.

(CSIRO a tím/autor EMU poskytnuté (bez opätovného použitia))

Vyššie: Naša snímka ASKAP obrovskej rádiovej galaxie v tvare X PKS 2014-55.

Výrazný tvar X PKS 2014-55 tvoria dva páry obrie laloky pozostávajúce z horúcich prúdov elektrónov. Tieto prúdy vystreľujú smerom von z a supermasívna čierna diera v srdci galaxie.

Laloky vyžarujú elektromagnetické žiarenie vo forme rádiových vĺn, ktoré môžu zaznamenať iba rádioteleskopy ako napr POPELOVÁ ČIAPKA . Ľudia nevidia rádiové vlny. Ale ak by sme mohli, zo Zeme by PKS 2014-55 vyzerali približne rovnako veľké ako mesiac .

Čo tvorí rádiovú galaxiu?

zvyčajne rádiové galaxie majú len jeden pár lalokov. Jeden je „prúdový“ a druhý „protiprúdový“.

Tieto výtrysky expandujú do okolitého priestoru takmer rýchlosťou svetla. Spočiatku sa pohybujú v priamom smere, ale keď sa stretávajú so svojím okolím, krútia sa a ohýbajú do mnohých úžasných tvarov.

Centaurus A, videný nižšie, je príkladom obrovskej eliptickej galaxie s dvoma výraznými rádiovými lalokmi.

(NASA Goddard Space Flight Centre/Flickr, CC BY 4.0)

Vyššie: Tento obrázok galaxie Centaurus A obsahuje optické aj rádiové údaje. Každá galaxia má a čierna diera v jeho strede, vrátane Mliečnej dráhy.

Galaxy PKS 2014-55 obrovský tvar X , s dvoma pármi lalokov vystupujúcimi vo veľmi odlišných uhloch, je veľmi nezvyčajné.

Čo robí laloky?

Aby sme pochopili, prečo je nezvyčajné mať dva páry lalokov, musíme najprv pochopiť, čo laloky vytvára.

Takmer všetky veľké galaxie majú vo svojom strede supermasívnu čiernu dieru.

V aktívnej galaxii môžu z oblasti okolo supermasívnej čiernej diery vychádzať silné prúdy nabitých častíc. Astronómovia sa domnievajú, že sú vyžarované z blízkosti pólov čiernej diery, a preto sú dve z nich a zvyčajne smerujú opačnými smermi.

Keď sa činnosť čiernej diery zastaví, výtrysky prestanú rásť a materiál v nich prúdi späť do stredu. To, čo vidíme ako jeden lalok rádiovej galaxie, je teda tvorené prúdom vystreľujúcim von a materiálom spätného toku.

Záhada vyriešená

V minulosti existovali dve hlavné teórie, prečo má PKS 2014-55 dva páry lalokov.

Prvý navrhol, že skutočne existujú dva masívne aktívny čierne diery v strede galaxie, z ktorých každá vyžaruje dve výkonné trysky .

Druhá teória naznačuje, že supermasívna čierna diera prešla a spin flip . To je, keď rotačná os čiernej diery má náhlu zmenu orientácie, čo vedie k tomu, že druhý pár výtryskov má iný uhol ako prvý pár.

Nedávne pozorovania z juhoafrického teleskopu MeerKAT však silne naznačujú tretiu možnosť: že dva väčšie laloky sú rýchlo sa pohybujúce častice vzďaľujúce sa od čiernej diery, zatiaľ čo dva menšie laloky sú spätným tokom, ktorý sa otáča, aby spadol späť.

Tím MeerKAT dosiahol snímky s vysokým rozlíšením desaťkrát citlivejšie ako naše pilotné pozorovania ASKAP uskutočnené tu v Austrálii minulý rok.

Kozmický zázrak

Použitím ASKAP CSIRO teleskopom, náš tím pozoroval „fialového motýľa“ PKS 2014-55 ako obrovskú kozmickú štruktúru. Zaberá najmenej päť miliónov svetelných rokov, čo je asi 20-krát väčšia ako veľkosť našej vlastnej galaxie Mliečna dráha.

PKS 2014-55 sa nachádza na okraji masívnej kopy galaxií známej ako Abell 3667. Bola objavená pred viac ako 60 rokmi pomocou Millsov krížový ďalekohľad v starom CSIRO Poľná stanica Fleurs v Novom Južnom Walese.

Prvú podrobnú rádiovú snímku galaxie urobil Ron Eckers v roku 1969.

POPELOVÁ ČIAPKA

Teleskop ASKAP, ktorý sme použili na zachytenie PKS 2014-55, je súbor 36 rádiových parabol rozmiestnených do vzoru s priemerom šesť kilometrov. Misky spolu tvoria veľký rádioteleskop, ktorý využíva rotáciu Zeme na vytváranie ostrých snímok astronomických zdrojov blízko a ďaleko.

Každá parabola je široká 12 metrov a vybavené s novými technológiami vyvinutými CSIRO a priemyselnými partnermi. ASKAP je rýchly prieskumný stroj, ktorý sníma rádiové snímky vo veľmi širokých oblastiach oblohy. V budúcom roku sa očakáva začiatok niekoľkých prieskumov celej oblohy.

Uznávame Wajarri Yamatji ako tradičných vlastníkov lokality Murchison Radio-astronomy Observatory.

Baerbel Koribalski , hlavný vedecký pracovník, CSIRO .

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.