АстрономияНовости

Астрономы обнаружили самую большую галактику из когда-либо обнаруженных

Эта гигантская галактика, названная Alcyoneus - в честь одного из гигантов греческой мифологии — простирается на 5 мегапарсек, или 16,3 миллиона световых лет в длину. Она была обнаружена с помощью данных, собранных системой LOw Frequency ARray (LOFAR) - интерферометрической сетью из около 20 000 радиоантенн, расположенных по всей Европе. Это эллиптическая галактика со сверхмассивной черной дырой в центре, которая является источником гигантских струй плазмы. Ее открытие может помочь улучшить наше понимание гигантских радиогалактик, в частности, того, как они развиваются.

Расположенная примерно в 3 миллиардах световых лет от Земли, Alcyoneus представляет собой то, что известно как радиогалактика, названная так потому, что энергия, которая исходит от нее, в основном излучается в диапазоне радиоволн синхротронным излучением. Таким образом, она состоит из галактики-хозяина — скопления звезд, вращающихся вокруг ядра, содержащего сверхмассивную черную дыру, — и гигантских джетов и радиооблаков; последние ускоряют электроны, которые генерируют радиоизлучение. Центральная черная дыра, масса которой оценивается примерно в 400 миллионов солнечных масс, является источником наблюдаемых струй плазмы.

Эти огромные сверхбыстрые струи относительно часто встречаются в космосе. Активные черные дыры в центре галактик не поглощают всю окружающую материю: часть ее направляется к полюсам аккреционного диска, где она выбрасывается в виде струй на огромных скоростях. Они могут перемещаться на большие расстояния, в конечном итоге образуя так называемые радиолепестки, которые они продолжают питать с течением времени. Но в некоторых случаях это явление приводит к образованию гигантских радиогалактик длиной в несколько мегапарсек. Физические механизмы, поддерживающие этот экстремальный рост, еще не до конца изучены.

Самая большая известная структура, созданная одной галактикой

Некоторые радиогалактики действительно могут достигать более чем в 100 раз большего диаметра, чем галактика-хозяин! Поэтому ученые пытаются определить, существуют ли определенные особенности галактик-хозяев или конкретные крупномасштабные среды, которые благоприятствуют росту гигантских радиогалактик; открытие Alcyoneus, как самой большой радиогалактики из когда-либо обнаруженных, таким образом, представляет собой прекрасный объект для изучения. "Как экстремальный пример в своем классе, Alcyoneus может пролить свет на основные механизмы, управляющие ростом радиогалактик", — объясняют исследователи в своей препринтной статье, которая будет опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Изучая характеристики галактики-хозяина Alcyoneus, исследователи надеются обнаружить ключевые элементы и условия, необходимые для развития таких галактик. Исследуя данные LOFAR - с тщательным устранением всех радиоисточников, которые могли бы помешать волнам, излучаемым радиолучами - они обнаружили Alcyoneus, который они описывают как "самую большую известную структуру, созданную одной галактикой", с предполагаемым размером не менее 5 мегапарсек, или более 16 миллионов световых лет. Для сравнения, диаметр галактики Messier 87, другой гигантской радиогалактики в скоплении Девы, оценивается почти в миллион световых лет.

Данные показывают, что галактика-хозяин имеет эллиптическую форму, звездную массу около 2,4 x 1011 солнечных масс, а в ее центре находится сверхмассивная черная дыра массой около 4 x 108 солнечных масс. Объемы двух лепестков оцениваются в 1,5 Мпк3 и 1 Мпк3 соответственно, а их общая внутренняя энергия составляет около 1053 джоулей.

Мартин Оэй, астроном из Лейденской обсерватории в Нидерландах, и его сотрудники отмечают, однако, что Альционей и его родительская галактика кажутся «подозрительно обычными»: полная низкочастотная плотность светимости (около 8 x 1025 Вт/Гц), звездная масса и масса сверхмассивной черной дыры все ниже, хотя и близки, к значениям, обычно наблюдаемым для этого типа галактик. Для сравнения, масса М87 составляет порядка 1012 масс Солнца, а масса М87* — сверхмассивной черной дыры в ее центре — оценивается примерно в 6,5 млрд масс Солнца.

Таким образом, похоже, что для роста гигантских галактик не нужны очень массивные галактики или центральные черные дыры, равно как и высокая мощность радиоизлучения, добавляют исследователи. С другой стороны, возможным объяснением остается низкая плотность окружающей среды. Кроме того, галактика-хозяин находится в нити космической паутины, с которой она может иметь значительное термодинамическое взаимодействие.

Тот факт, что Alcyoneus расположена в области пространства с низкой плотностью и/или ее взаимодействие с межгалактической средой, может быть ключом к ее непропорциональному расширению. По словам исследователей, расчетное давление в лепестках (порядка 5 x 10-16 Па) является самым низким из найденных до сих пор; поэтому Alcyoneus представляет собой "самую перспективную радиогалактику на сегодняшний день для исследования горячей межгалактической среды". Хотя команда пока не смогла определить точную причину его расширения, они считают, что доли Alcyoneus все еще расширяются.

Подписывайтесь на нас
Back to top button