Astronomen haben die größte jemals entdeckte Galaxie entdeckt

das ist Galaxis Der riesige und prätentiöse Alcyoneus – wie einer der Giganten der griechischen Mythologie – erstreckt sich über 5 Megaparsec oder 16,3 Millionen Lichtjahre. Es wurde mithilfe von Daten entdeckt, die von LOw Frequency ARray (LOFAR) gesammelt wurden, einem interferometrischen Netzwerk, das aus ungefähr 20.000 Funkantennen besteht, die über ganz Europa verteilt sind. Es ist eine elliptische Galaxie, die eine beherbergt schwarzes Loch In seinem Zentrum extrem massiv, die Quelle riesiger Plasmastrahlen. Seine Entdeckung könnte dazu beitragen, unser Verständnis von riesigen Radiogalaxien zu verbessern, insbesondere wie sie sich entwickelt haben.

Alcyoneus liegt etwa 3 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und ist als Radiogalaxie bekannt, die so genannt wird, weil die Energie, die sie emittiert, hauptsächlich im Radiowellenband durch Synchrotronstrahlung liegt. Es besteht somit aus einer Wirtsgalaxie – einer Gruppe von Sternen, die um einen Kern kreisen, der ein supermassereiches Schwarzes Loch enthält – und riesigen Jets und Radiokeulen; Das ist Beschleunigung Elektronendie Funkemissionen erzeugen. Das zentrale Schwarze Loch, dessen Masse auf 400 Millionen Sonnenmassen geschätzt wird, ist der Ursprung der beobachteten Plasmajets.

Diese massiven Hyperschallflugzeuge sind im Weltraum relativ häufig anzutreffen. das Schwarze Löcher Vermögen in der Mitte Galaxien Es absorbiert nicht das gesamte umgebende Material: Ein Teil davon wird bereits zu den Polen der Akkretionsscheibe geleitet, wo es in Form von Jets mit extremen Geschwindigkeiten abgeworfen wird. Diese können lange Strecken zurücklegen und schließlich sogenannte Funkkeulen bilden, die sich im Laufe der Zeit weiter ernähren. Aber in einigen Fällen führt dieses Phänomen zur Bildung riesiger Radiogalaxien mit einer Länge von mehreren Megaparsec. Die physikalischen Mechanismen, die dieses extreme Wachstum unterstützen, sind jedoch noch nicht gut verstanden.

Die größte bekannte Struktur, die von einer einzelnen Galaxie geschaffen wurde

Einige Radiogalaxien können tatsächlich mehr als das 100-fache des Durchmessers ihrer Wirtsgalaxie erreichen! Wissenschaftler versuchen also festzustellen, ob es bestimmte Eigenschaften in Wirtsgalaxien oder bestimmten großräumigen Umgebungen gibt, die zum Wachstum riesiger Radiogalaxien führen; Die Entdeckung von Alcyoneus als der größten jemals entdeckten Radiogalaxie bietet ein hervorragendes Studienobjekt. “ Als extremes Beispiel seiner Klasse kann Alcyoneus Licht auf die Hauptmechanismen werfen, die das Wachstum von Radiogalaxien steuern. “, erklären die Forscher in ihrem Pre-Print-Artikel Astronomie und Astrophysik.

Durch die Untersuchung der Eigenschaften der Wirtsgalaxie von Alcyoneus hoffen die Forscher, die grundlegenden Elemente und Bedingungen zu entdecken, die für die Entwicklung solcher Galaxien notwendig sind. Durch die Untersuchung der LOFAR-Daten – um sicherzustellen, dass alle Funkquellen, die die von den Funkkeulen ausgesandten Wellen stören könnten, eliminiert wurden – entdeckten sie Alcyoneus, den sie als „die größte bekannte Struktur, die von einer einzigen Galaxie geschaffen wurde“, mit einem geschätzte Größe von mindestens 5 Megaparsec oder mehr als 16 Millionen Lichtjahren. zum Vergleich, Der Durchmesser der Galaxie Messier beträgt 87 .eine weitere riesige Radiogalaxie im Virgo-Haufen, die schätzungsweise etwa 1 Million Lichtjahre entfernt ist.

Die Daten zeigen, dass die Wirtsgalaxie ein elliptischer Typ ist, ihre Sternmasse beträgt etwa 2,4 × 10¹¹ Sonnenmassen und dass es in seinem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Größe von etwa 4×10 beherbergt⁸ Sonnenmassen. Das Volumen der beiden Lappen wurde auf 1,5 Millionen Tonnen geschätzt³ und 1 Million Stück³ jeweils und zwischen ihnen ist die Summe der inneren Energie der Ordnung 10⁵³ Joule.

Die Expansion hängt wahrscheinlich mit einer Umgebung mit geringer Dichte zusammen

Martijn Oei, ein Astronom am Leiden Observatory in den Niederlanden, und seine Mitarbeiter stellen fest, dass Alcyoneus und seine Wirtsgalaxie „verdächtig normal“ erscheinen: Die gesamte niederfrequente Leuchtdichte (etwa 8 x 10²⁵ W/Hz), die Masse des Sterns und die Masse des supermassiven Schwarzen Lochs sind alle niedriger, wenn auch ähnlich, als die Werte, die allgemein für diesen Galaxientyp beobachtet werden. Zum Vergleich: Die Masse des M87 liegt innerhalb von 10¹² Sonnenmassen, während die Masse von M87* – dem supermassereichen Schwarzen Loch in seinem Zentrum – auf etwa 6,5 ​​Milliarden Sonnenmassen geschätzt wird.

Daher scheinen sehr massereiche Galaxien oder zentrale Schwarze Löcher für das Wachstum von Riesengalaxien nicht notwendig zu sein; Die Forscher fügten hinzu, dass die Funkleistung nicht hoch sei. Andererseits bleibt die Umgebung mit geringer Dichte eine mögliche Erklärung. Darüber hinaus liegt die Wirtsgalaxie innerhalb der Filamente eines kosmischen Netzes, das eine signifikante thermodynamische Wechselwirkung haben kann.

Die Tatsache, dass sich Alcyoneus in einer Region mit geringer Dichte im Weltraum befindet, und/oder seine Wechselwirkungen mit dem intergalaktischen Medium könnten daher der Schlüssel zu seiner überproportionalen Expansion sein. Laut den Forschern sind die geschätzten Spannungen auf Lappenebene (in der Größenordnung von 5 × 10 .)^-16 Pa) ist der niedrigste bisher gefundene Wert; Somit repräsentiert Alcyoneus „die bisher vielversprechendste Radiogalaxie für die Erforschung des heißen intergalaktischen Mediums“. Obwohl das Team noch nicht in der Lage ist, die genaue Ursache seiner Expansion zu bestimmen, glauben sie, dass sich die Lappen von Alcyoneus weiter ausdehnen.

Quelle: M. Oy et al., arXiv