Астрономы сообщили об открытии необычного космического объекта, который не похож ни на одну из известных радиогалактик. Огромная светящаяся структура, напоминающая по форме натянутый лук со стрелой, простирается почти на 1,8 миллиона световых лет и, по мнению исследователей, может представлять собой гигантскую ударную волну, возникшую во время сверхзвукового движения галактики через плотную среду галактического скопления.
Если эта интерпретация подтвердится, учёные получат один из самых наглядных примеров того, как столкновения и взаимодействия галактик способны перестраивать окружающее пространство в масштабах, измеряемых миллионами световых лет.
Необычную галактику заметил не профессиональный астроном
Интересно, что открытие стало возможным благодаря участию гражданской науки.
Необычный объект обнаружил участник индийского проекта RAD@home Astronomy Collaboratory при изучении данных радиотелескопа LOFAR. После этого к исследованию подключилась международная группа специалистов, которая подтвердила, что найденная структура действительно является крайне необычной.
Новый объект получил обозначение RAD-BAARG — сокращение от Radio Bow-And-Arrow Radio Galaxy, что можно перевести как «радиогалактика в форме лука и стрелы».
Что представляет собой радиогалактика
Радиогалактики относятся к числу самых мощных объектов во Вселенной.
В центре таких галактик находится сверхмассивная чёрная дыра, которая активно поглощает окружающее вещество. При этом часть падающего газа не успевает попасть внутрь и выбрасывается наружу в виде гигантских струй плазмы — релятивистских джетов.
Эти струи распространяются на сотни тысяч и даже миллионы световых лет, излучая мощные радиоволны.
Обычно обе струи выглядят относительно симметрично и образуют две большие области радиоизлучения по разные стороны галактики.
Именно поэтому новая находка сразу привлекла внимание исследователей: её форма резко отличается от привычной картины.
Почему объект похож на лук и стрелу
На радиокартах одна часть структуры напоминает огромную изогнутую дугу.
От центральной галактики к ней тянется длинная искривлённая струя плазмы, которая заканчивается вытянутым хвостом. В результате вся система действительно напоминает натянутый лук со стрелой.
Ничего подобного среди тысяч известных радиогалактик ранее не наблюдалось.
По словам авторов исследования, за десятилетия работы они не встречали объектов с такой морфологией.
Главная версия — гигантская ударная волна
Наиболее вероятное объяснение связано с движением самой галактики.
Исследователи считают, что она с очень высокой скоростью падает в сторону ближайшего скопления галактик, проходя через раскалённый межгалактический газ.
Если скорость движения превышает скорость распространения звука в этой среде, впереди возникает гигантская ударная волна — так называемый головной ударный фронт или bow shock.
Подобное явление можно наблюдать и на Земле.
Например, сверхзвуковой самолёт создаёт ударную волну, а быстро движущийся катер формирует характерную волну перед носом судна.
В космосе аналогичный процесс происходит в разреженном газе, только размеры подобных структур могут достигать миллионов световых лет.
Как ударная волна сделала структуру видимой
Сама по себе ударная волна могла бы остаться практически незаметной.
Однако в случае RAD-BAARG она взаимодействует с радиоизлучающей плазмой, которую выбрасывает сверхмассивная чёрная дыра.
Во время столкновения магнитные поля усиливаются, а высокоэнергетические электроны получают дополнительное ускорение.
Именно это приводит к яркому радиоизлучению, благодаря которому гигантская дуга становится хорошо различимой для радиотелескопов.
Фактически струи чёрной дыры подсвечивают область ударной волны, позволяя астрономам увидеть процесс, который обычно скрыт от наблюдений.
Размеры поражают воображение
Общая протяжённость структуры достигает почти 1,8 миллиона световых лет.
Для сравнения, диаметр Млечного Пути составляет около 100 тысяч световых лет.
Иными словами, необычная радиоизлучающая система примерно в восемнадцать раз больше нашей Галактики.
Подобные масштабы позволяют изучать процессы, происходящие не только внутри отдельных галактик, но и во всём межгалактическом пространстве.
Почему открытие стало возможным только сейчас
Обнаружить подобный объект удалось благодаря современным низкочастотным радионаблюдениям.
Телескоп LOFAR способен фиксировать чрезвычайно слабое радиоизлучение, которое раньше оставалось недоступным.
Именно низкие частоты позволяют увидеть древнюю плазму, постепенно теряющую энергию.
Без подобных обзоров значительная часть структуры RAD-BAARG просто оказалась бы невидимой.
Это означает, что в будущем могут быть найдены и другие объекты такого типа.
Что открытие рассказывает об эволюции галактик
Галактики не существуют изолированно.
Они постоянно взаимодействуют с окружающей средой, сталкиваются друг с другом, входят в состав крупных скоплений и движутся через горячий межгалактический газ.
Подобные процессы оказывают огромное влияние на дальнейшую эволюцию галактик.
Ударные волны способны изменять магнитные поля, перераспределять горячий газ, ускорять космические частицы и влиять на активность сверхмассивных чёрных дыр.
Поэтому изучение подобных объектов помогает понять, как формировались современные галактические скопления и как они продолжают развиваться сегодня.
Важную роль сыграли добровольцы
Авторы исследования отдельно подчёркивают значение гражданской науки.
Современные астрономические обзоры содержат настолько огромные массивы данных, что автоматически распознать все необычные объекты пока невозможно.
Иногда именно внимательный человек замечает детали, которые алгоритмы пропускают.
История RAD-BAARG стала ещё одним примером того, что любители астрономии способны внести реальный вклад в крупные научные открытия.
Необычная находка может оказаться первой в новом классе объектов
Пока астрономы не могут с уверенностью сказать, насколько уникальна обнаруженная радиогалактика. Возможно, подобные структуры чрезвычайно редки. Но существует и другая вероятность: они встречаются гораздо чаще, просто до появления современных радиотелескопов оставались незаметными.
Будущие наблюдения с помощью LOFAR, а также строящегося международного радиотелескопа нового поколения SKA помогут проверить эту гипотезу. Если удастся обнаружить другие «галактики-луки», исследователи смогут проследить, как сверхзвуковые столкновения влияют на распределение горячего газа, магнитных полей и космических лучей в самых крупных структурах Вселенной. Открытие RAD-BAARG уже сейчас показывает, что даже в хорошо изученном небе могут скрываться объекты, полностью меняющие представления о поведении галактик в экстремальных условиях.
Источники:
Статья создана по материалам Space.com
