Гігантські радіогалактики — це космічні мегаструктури, які можуть простягатися на мільйони світлових років, роблячи їх одними з найбільших відомих об’єктів у Всесвіті. Проте, незважаючи на їхні колосальні розміри, такі галактики важко виявити. Тому кожне нове відкриття є значною подією, особливо якщо йдеться про об’єкт настільки величезний і незвичайний, як той, що нещодавно знайшли астрономи за допомогою південноафриканського радіотелескопа MeerKAT. Нова гігантська радіогалактика, яку виявили дослідники, має розмір понад 3 мільйони світлових років від одного краю до іншого, враховуючи величезні струмені гарячої плазми, які вона викидає в міжгалактичний простір. Це більш ніж у 30 разів перевищує розмір нашої галактики Чумацький Шлях.
Загадкова природа нового об’єкта
Як зазначають вчені, ця галактика має незвичайні властивості, які не піддаються простому поясненню. Саме через її загадкову природу дослідники вирішили дати їй відповідну назву — Inkathazo, що в перекладі з мов зулуської та коса означає “проблема” або “труднощі”.
“Ми прозвали цю гігантську галактику ‘Inkathazo’, тому що її фізика виявилася складною для розуміння,” — пояснює перша авторка дослідження Кетлін Чарлтон, магістрантка Кейптаунського університету.
Радіогалактики вже самі по собі мають складну фізику: у їхніх центрах знаходяться надмасивні чорні діри, які поглинають матерію та викидають потужні струмені плазми, що світяться в радіодіапазоні. Якщо такі струмені сягають більше 2 мільйонів світлових років, галактику класифікують як гігантську радіогалактику (GRG). Однак навіть серед таких об’єктів Inkathazo виділяється своєю унікальністю.
“Вона не має типових характеристик більшості гігантських радіогалактик”, — каже Чарлтон. “Наприклад, її струмені плазми мають незвичну форму: замість того, щоб розтягуватися рівномірно, один із них вигнутий”.
Несподіване місцезнаходження
Ще однією загадкою є те, де саме розташована Inkathazo. Як повідомляють дослідники, вона знаходиться в щільному скупченні галактик, де зазвичай немає сприятливих умов для утворення таких величезних плазмових струменів.
“Це захопливе та несподіване відкриття”, — зазначає співавтор дослідження Кшитідж Торат з Преторійського університету. “Виявлення гігантської радіогалактики у середовищі скупчення піднімає нові питання про роль міжгалактичних взаємодій у формуванні та еволюції таких об’єктів”.
Вік і природа плазмових струменів
Щоб глибше зрозуміти особливості Inkathazo, команда дослідників створила спектральні карти віку цієї галактики за допомогою телескопа MeerKAT. Такі карти дозволяють визначити, наскільки стара плазма в різних частинах галактики, і можуть дати підказки щодо процесів, що там відбуваються. Результати виявили несподівані особливості: у деяких ділянках струменів електрони отримували загадкові енергетичні підсилення.
Науковці припускають, що це може бути наслідком взаємодії з міжгалактичним середовищем. На відміну від більшості гігантських радіогалактик, чия плазма розповсюджується у відносно порожній простір, струмені Inkathazo проходять крізь гарячі газові хмари всередині скупчення галактик. Ці зіткнення можуть пояснити, чому деякі частини плазми отримують додаткову енергію.
“Це відкриття дає нам унікальну можливість вивчати фізику гігантських радіогалактик з неймовірною деталізацією”, — каже Торат. “Наші результати кидають виклик існуючим моделям і показують, що ми все ще мало знаємо про складні плазмові процеси в таких екстремальних об’єктах”.
Епоха нових відкриттів гігантських радіогалактик
Гігантські радіогалактики колись вважалися рідкісними, але завдяки сучасним радіотелескопам, таким як MeerKAT, їх знаходять дедалі частіше.
“Кількість відкриттів GRG різко зросла за останні п’ять років завдяки новим потужним телескопам”, — зазначає Чарлтон. “Ці дослідження розвиваються так швидко, що важко встигати за всіма новими відкриттями”.
До цього більшість GRG знаходили за допомогою телескопів у Північній півкулі. Але останні відкриття демонструють, що Південна півкуля також приховує багато космічних скарбів. Зокрема, Inkathazo є однією з трьох гігантських радіогалактик, виявлених в одному секторі неба за допомогою MeerKAT. Це підтверджує, що в південних небесах може ховатися ще безліч таких об’єктів.
“Той факт, що ми знайшли три GRG, просто направивши MeerKAT на одну область неба, вказує на ймовірне існування величезної кількості невідкритих гігантських радіогалактик”, — говорить співавторка дослідження Жасінта Делайз з Кейптаунського університету. “MeerKAT має неймовірні можливості і чудово підходить для подальших досліджень цих об’єктів”. Дослідження було опубліковане в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.