Uzak bir galaksi kümesinde bazı garip radyo kaynakları bulduk. Bildiğimizi düşündüğümüz şeyi yeniden düşünmemizi sağlıyorlar

Evren, gökada kümeleriyle, yani kozmik ağın kesişme noktalarında yığılmış devasa yapılarla dolu. Tek bir küme, milyonlarca ışıkyılı boyunca uzanabilir ve yüzlerce, hatta binlerce galaksiden oluşabilir.

Bununla birlikte, bu galaksiler, bir kümenin toplam kütlesinin yalnızca yüzde birkaçını temsil eder. Yaklaşık %80’i karanlık maddedir ve geri kalanı sıcak plazma “çorbasıdır”: 10.000.000°C’nin üzerine ısıtılmış ve zayıf manyetik alanlarla iç içe geçmiş gaz.

Biz ve uluslararası meslektaşlarımızdan oluşan ekibimiz, Abell 3266 adlı özellikle dinamik bir gökada kümesi içinde bir dizi nadir gözlemlenen radyo nesnesi (radyo kalıntısı, radyo halesi ve fosil radyo emisyonu) belirledik. Bunlar, bu tür nesnelerin her ikisinin de kökeni hakkındaki mevcut teorilere karşı çıkıyorlar. ve onların özellikleri.

Kalıntılar, haleler ve fosiller

Galaksi kümeleri, laboratuvarlarımızda yeniden oluşturamadığımız ortamlarda manyetizma ve plazma fiziği dahil olmak üzere çok çeşitli zengin süreçleri incelememize olanak tanır.

Kümeler birbiriyle çarpıştığında, sıcak plazmanın parçacıklarına büyük miktarlarda enerji verilerek radyo emisyonu üretilir. Ve bu emisyon çeşitli şekil ve boyutlarda gelir.

“Radyo kalıntıları” bir örnektir. Yay şeklindedirler ve yoğunlukta veya basınçta bir sıçramaya neden olan ve parçacıklara enerji veren plazmanın içinden geçen şok dalgaları tarafından desteklenen bir kümenin eteklerine doğru otururlar. Dünyadaki bir şok dalgasının bir örneği, bir uçak ses bariyerini aştığında meydana gelen sonik patlamadır.

“Radyo haleleri”, kümenin merkezine doğru uzanan düzensiz kaynaklardır. Parçacıklara enerji veren sıcak plazmadaki türbülanstan güç alıyorlar. Hem halelerin hem de kalıntıların galaksi kümeleri arasındaki çarpışmalar tarafından oluşturulduğunu biliyoruz – ancak bunların cesur ayrıntılarının çoğu hala anlaşılmaz.

Sonra “fosil” radyo kaynakları var. Bunlar, bir radyo galaksisinin merkezindeki süper kütleli bir kara deliğin ölümünden kalan radyo kalıntılarıdır.

Hareket halindeyken, kara delikler galaksinin çok ötesine büyük plazma jetleri fırlatır. Yakıtları bitip kapandıkça jetler dağılmaya başlar. Kalıntılar, radyo fosilleri olarak tespit ettiğimiz şeydir.

Abell 3266

Bizim yeni kağıtkategorisinde yayınlandı Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık BildirimleriAbell 3266 adlı bir gökada kümesinin oldukça ayrıntılı bir çalışmasını sunuyor.

Bu, yaklaşık 800 milyon ışıkyılı uzaklıkta, özellikle dinamik ve dağınık bir çarpışma sistemidir. Bir sistemin tüm ayırt edici özelliklerine sahiptir. meli kalıntılara ve halelere ev sahipliği yapın – ancak yakın zamana kadar hiçbiri tespit edilmedi.

kullanılarak yürütülen çalışmaların takibi, Murchison Geniş Alan Dizisi daha erken bu yılASKAP radyo teleskopundan yeni veriler kullandık ve Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi (ATCA) Abell 3266’yı daha detaylı görmek için.

Verilerimiz karmaşık bir tablo çiziyor. Bunu ana resimde görebilirsiniz: sarı renkler, enerji girişinin aktif olduğu özellikleri gösterir. Mavi pus, X-ışını dalga boylarında yakalanan sıcak plazmayı temsil eder.

Daha kırmızı renkler, yalnızca daha düşük frekanslarda görülebilen özellikleri gösterir. Bu, bu nesnelerin daha eski ve daha az enerjiye sahip olduğu anlamına gelir. Ya zamanla çok fazla enerji kaybettiler ya da hiçbir zaman başlayacak çok şeyleri olmadı.

Radyo kalıntısı, görüntünün altına yakın kırmızı renkte görünür (yakınlaştırma için aşağıya bakın). Ve buradaki verilerimiz, bir kalıntıda daha önce hiç görülmemiş belirli özellikleri ortaya koyuyor.

İçbükey şekli de sıra dışıdır ve ona akılda kalıcı bir “yanlış yol” kalıntısı lakabı kazandırır. Genel olarak, verilerimiz kalıntıların nasıl üretildiğine dair anlayışımızı bozuyor ve hala bu radyo nesnelerinin arkasındaki karmaşık fiziği deşifre etmeye çalışıyoruz.

Süper kütleli bir kara deliğin antik kalıntıları

Ana görüntünün sağ üst tarafında (ve ayrıca aşağıda) görülen radyo fosili çok soluk ve kırmızıdır, bu da eski olduğunu gösterir. Bu radyo emisyonunun aslen sol alt taraftaki galaksiden, uzun süredir kapalı olan merkezi bir kara delik ile geldiğine inanıyoruz.

En iyi fiziksel modellerimiz verilere sığmaz. Bu, bu kaynakların nasıl geliştiğine dair anlayışımızdaki boşlukları, yani doldurmaya çalıştığımız boşlukları ortaya koyuyor.

Son olarak, akıllı bir algoritma kullanarak, Abell 3266’da bir radyo halesinin ilk tespitini ortaya çıkararak, yüksek çözünürlükte görünmeyen çok zayıf emisyonu aramak için ana görüntünün odağını bozduk (aşağıya bakın).

geleceğe doğru

Bu, Abell 3266’yı anlamaya giden yolun başlangıcıdır. Çok sayıda yeni ve ayrıntılı bilgiyi ortaya çıkardık, ancak çalışmamız daha da fazla soru ortaya çıkardı.

Kullandığımız teleskoplar, devrim niteliğindeki bilimin temellerini atıyor. Kilometre Kare Dizisi proje. Bizimki gibi araştırmalar, astronomların bizim bilmediğimiz şeyleri anlamalarına olanak tanır – ama öğreneceğimizden emin olabilirsiniz.

Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.