За допомогою радіоінтерферометра LOFAR астрономи відшукали найбільшу з відомих на сьогодні гігантських радіогалактик — вона простяглася більш як на 16 мільйонів світлових років. Втім, за словами вчених, вона виявилася «підозріло звичайною» та попри геометрію не відрізняється від інших галактик ні масою надмасивної чорної діри у своєму центрі, ні щільністю світності, ні зоряною масою. Тому знайдене джерело, назване Алкіоней, як найбільший представник свого класу галактик стане моделлю для дослідження механізму їхнього росту. Стаття про найбільшу гігантську галактику, яка відрізнилася «звичайністю», прийнята до публікації у Astronomy & Astrophysics, а поки деталі дослідження можна прочитати у препринті на arXiv.
Oei et al., arXiv, 2022
Які критерії «гігантськості» галактик?
У більшості галактик можна знайти надмасивну чорну діру, яка активно росте, акреціюючи газ, пил і зорі навколо себе. Втім, ці об'єкти і самі породжують струмені плазми, так звані джети, які можна роздивитися у радіодіапазоні. Залежно від своєї потужності ці струмені або поступово зникають у міжзоряному просторі, або, навпаки, збагачують його магнітними полями і космічними променями. Повністю ця яскрава у радіодіапазоні структура і називається радіогалактикою. Ці магнітні поля можуть не давати джетам руйнуватися ще дуже довго. І якщо вони займуть більше 0,7 мегапарсека простору, то систему можна назвати гігантською радіогалактикою.
Таких гігантів астрономи налічують сьогодні понад тисячу. Близько сотні з них перевищують два мегапарсеки, з десяток — три мегапарсеки і одна досі займала абсолютний рекорд і розтягнулася на 4,9 мегапарсека. Гігантські радіогалактики цілком відповідають своїй назві та є найбільшими структурами у Всесвіті, створеними однією галактикою. Тепер за допомогою комплексу радіоінтерферометра LOFAR міжнародна команда астрономів повідомила про новий рекорд — гігантську радіогалактику, яку назвали Алкіоней, та яка простягається не менш як на 5,04 мегапарсека.
Де ростуть такі гіганти?
І ключовим відкритим питанням щодо радіогалактик-гігантів залишається механізм їхньої появи — що змушує деякі з радіогалактик розширюватися у сотні разів від діаметра своєї батьківської галактики. І саме у цьому може допомогти знайдений Алкіоней як крайня форма такого явища: астрономи сподіваються, що він проілюструє чинники, які провокують зростання.
Батьківською галактикою Алкіонея є звичайна еліптична галактика з масою приблизно в 240 мільярдів разів більшою за масу Сонця та з надмасивною чорною дірою у своєму центрі масою приблизно у 400 мільйонів сонячних, яка переважно харчується гарячим газом, що повільно остигає. Зоряну масу галактики оцінили у 2,4x10¹¹сонячної маси. За щільністю та об'ємом потоку в радіопорожнинах Алкіонею вченим вдалося оцінити тиск і напруженість магнітного поля для кожної. Магнітне поле вирахували як 43 петатесли, а от тиск виявився настільки низьким, близько 4,9x10^-16 паскалів, що його можна порівняти з тиском у деяких регіонах тепло-гарячого міжгалактичного середовища (WHIM). Загальну внутрішню енергію радіопорожнин оцінили у 10⁵³ джоулів, що у сукупності з іншими параметрами, за словами вчених, вказує на те, що Алкіоней «продовжує свою боротьбу за верховенство у космосі» і його розміри тільки збільшуватимуться.
Попри геометрію знайденого об'єкта, дослідники вказують, що Алкіоней і його батьківська галактика є «підозріло звичайною» що за світністю, що за зоряною масою, що за масою чорної діри — ці параметри суттєво не відрізняють Алкіонея від інших гігантських радіогалактик. Тож дослідники дійшли висновку, що для вирощування таких гігантів не потрібні дуже масивні галактики або центральні чорні діри, а річ імовірно у середовищі, у якому зростає радіогалактика. На їхню думку, можливим поясненням таких розмірів Алкіонея може бути низька щільність його оточення — він знаходиться у філаменті Космічного павутиння і цілком можливо, що взаємодіє з ним, що зокрема провокує такий ріст.
Також раніше ми розповідали про ще одну гігантську радіогалактику, у якої за допомогою першої індійської космічної обсерваторії AstroSat вдалося розпізнати сліди злиттів, які і дали накопичити велику кількість газу. А відкриття за допомогою масиву телескопів MeerKAT двох гігантських радіогалактик на початку минулого року вказало на їхню поширеність у Всесвіті.