„USS Jellyfish” emituje dziwne fale radiowe z odległej gromady galaktyk

Coś dzieje się podejrzanego w południowym gwiazdozbiorze Feniksa.

Dziwne emisje radiowe z odległej gromady galaktyk przybierają kształt gigantycznej meduzy i mackami. Co więcej, kosmiczna meduza emituje tylko najniższe częstotliwości radiowe nie można jej wykryć przy wyższych częstotliwościach. Niezwykły kształt i widmo radiowe opowiadają historię o międzygalaktycznym gazie przemierzającym galaktyki i delikatnie ożywiającym elektrony wyrzucone dawno temu przez gigantyczne czarne dziury, donoszą naukowcy w 10 marca Astrophysical Journal.

Rozciągająca się na 1,2 miliona lat świetlnych dziwna istota znajduje się w Abell 2877, gromadzie galaktyk znajdującej się 340 milionów lat świetlnych od Ziemi. Naukowcy nazwali ten obiekt USS Jellyfish [Jellyfish to meduza], ze względu na jej ultra-steep spectrum [ultra-nieprawdopodobne widmo fal radiowych], czyli USS.

„To źródło jest niewidoczne dla większości radioteleskopów, których używamy przez ostatnie 40 lat” – mówi Melanie Johnston-Hollitt, astrofizyk z Curtin University w Perth w Australii.

Torrance Hodgson, kolega Johnston-Hollitt, absolwent Curtin, odkrył USS Jellyfish podczas analizy danych z Murchison Widefield Array, zespołu radioteleskopów w Australii, które wykrywają fale radiowe o niskiej częstotliwości. Te fale radiowe mają ponad metr długości i odpowiadają fotonom, cząstkom światła, o najniższych energiach. Co ciekawe, USS Jellyfish jest około 30 razy jaśniejszy przy 87,5 MHz – częstotliwości podobnej do częstotliwości stacji radiowej FM – niż przy 185,5 MHz.

Murchison Widefield Array składa się z 4096 anten radiowych pogrupowanych w 256 „kafelków” (na zdjęciu) rozciągających się na kilka kilometrów w odległym regionie Australii Zachodniej. PETE WHEELER, ICRAR

„To dość spektakularne” – mówi Reinout van Weeren, astronom z Uniwersytetu w Leiden w Holandii, który nie brał udziału w tych badaniach. „To całkiem niezły wynik, ponieważ jest to naprawdę ekstremalne”.

USS Jellyfish nie ma żadnego związku z wcześniej odkrytymi galaktykami meduz. „To jest absolutnie olbrzymie w porównaniu z innymi rzeczami” – mówi Johnston-Hollitt. Rzeczywiście, galaktyki meduzy są zupełnie innym kotłem “niebiańskich ryb”. Chociaż zamieszkują również gromady galaktyk, są to pojedyncze galaktyki przechodzące przez gorący gaz w gromadzie, gorący gaz “wyrywa” gaz z galaktyki, tworząc ślad macek. Z drugiej strony, znacznie większy USS Jellyfish wydaje się uformować w wyniku interakcji międzygalaktycznego gazu i elektronów.

Hodgson i jego koledzy zauważają, że dwie galaktyki w gromadzie Abell 2877 pokrywają się z najjaśniejszymi plamami fal radiowych w “głowie” USS Jellyfish. Naukowcy twierdzą, że galaktyki te prawdopodobnie mają w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Zespół przeprowadził symulacje komputerowe i odkrył, że czarne dziury prawdopodobnie akreowały materię około 2 miliardy lat temu. Gdy to zrobiły, wokół każdego z nich utworzyły się dyski gorącego gazu, wyrzucając ogromne strumienie materii do otaczającej gromady galaktyk.

Ten wyrzucony materiał miał elektrony, które wirowały wokół pól magnetycznych z prędkością bliską prędkości światła, a elektrony emitowały fale radiowe. Z czasem jednak elektrony straciły energię, a najbardziej energetyczne elektrony, które emitowały najwyższe częstotliwości radiowe, najbardziej zanikły. Następnie fala gazu “przepłynęła” przez całą gromadę, ponownie przyspieszając elektrony wokół dwóch galaktyk.

„To bardzo delikatny proces” – mówi Johnston-Hollitt. „Elektrony nie otrzymują tak dużej energii, co oznacza, że ​​nie świecą przy wysokich częstotliwościach”. Zamiast tego łagodna fala gazowa spowodowała, że ​​elektrony emitowały fale radiowe o najniższych energiach i częstotliwościach, dając USS Jellyfish ekstremalne widmo, jaki ma obecnie.

Źródło: Ken Croswell

T. Hodgson et al. Ultra-steep spectrum radio `jellyfish’ uncovered in Abell 2877Astrophysical Journal. Vol. 909, March 10, 2021, p. 198. doi: 10.3847/1538-4357/abe384.

Zdjęcie: TORRANCE HODGSON, ICRAR/CURTIN UNIVERSITY

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x