Astronomi pronašli više od tisuću radiogalaksija s neobičnim “krilima”

Astronomi su u velikom pregledu neba pronašli više od tisuću dosad nepoznatih radiogalaksija neobična oblika, s dodatnim slabijim režnjevima koji podsjećaju na krila. Otkriće znatno širi katalog rijetkih X i Z radiogalaksija te otvara bolji put prema razumijevanju procesa koji oblikuju mlazove iz supermasivnih crnih rupa.

Radiogalaksije nastaju oko aktivnih supermasivnih crnih rupa u središtima galaksija. Dok crna rupa privlači okolni materijal, iz njezina okoliša izbijaju snažni mlazovi nabijenih čestica. Ti mlazovi sjaje u radiovalovima i mogu se protezati preko golemih udaljenosti, ponekad i milijunima svjetlosnih godina.

U većini slučajeva radiogalaksije imaju prepoznatljiv izgled: aktivno središte i dva velika područja radijskog zračenja koja se šire na suprotnim stranama galaksije. No manji dio tih objekata u radiovalovima pokazuje složeniju građu. Uz glavne strukture pojavljuje se još jedan slabiji par izduženih područja, pa cijeli sustav može nalikovati slovu X ili Z.

Kod radiogalaksija X-oblika dodatna “krila” pružaju se iz unutarnjeg dijela sustava, blizu galaktičkog središta. Kod radiogalaksija Z-oblika ona se ne pojavljuju tako blizu jezgre, nego se odvajaju dalje prema van, uz glavne radijske strukture.

Podrijetlo tih neobičnih oblika još nije jasno. Jedno od mogućih objašnjenja jest promjena smjera mlazova nakon spajanja crnih rupa. Drugo uključuje dodatnu aktivnu crnu rupu u galaktičkom središtu.

Postoje i objašnjenja koja ne traže dramatičan sudar crnih rupa. Plazma se možda vraća iz krajnjih dijelova velikih radijskih struktura prema središtu galaksije, ili mlazovi poprimaju neobične oblike zbog prolaska kroz okolni plin. Zato astronomima treba veći uzorak. Na nekoliko desetaka ili stotina objekata teško je odvojiti iznimke od pravila

LOFAR je rijetku skupinu pretvorio u veliki uzorak

Tim koji vodi Soumen Kumar Bera sa Sveučilišta Xiamen u Kini pretražio je podatke iz pregleda LOFAR Two-meter Sky Survey Data Release 2, poznatog kao LoTSS DR2. To je jedan od najvećih radijskih pregleda neba, s više od 4,3 milijuna zabilježenih izvora.

Istraživači su najprije izdvojili objekte dovoljno velike da bi uopće mogli pripadati ovoj skupini. Time su početni skup suzili na 204.789 kandidata. Nakon toga uslijedio je sporiji dio posla: pregledavanje radijskih slika i traženje sustava u kojima se uz glavne strukture vide i slabija “krila”.

Tako su pronašli 1.024 dosad neprepoznate radiogalaksije s mogućim krilima. Od toga je 621 izvor potvrđen kao pouzdan primjer ove neobične skupine. Među potvrđenim objektima, 382 imaju oblik slova X, a 239 oblik slova Z.

Kod preostalih 403 izvora istraživači su vidjeli moguće tragove krila, ali ne dovoljno jasno da bi ih mogli potvrditi. U nekim slučajevima vidi se samo jedna dodatna struktura. Drugdje je sustav premalen ili preslab, a kod dijela galaksija kut pod kojim ih promatramo skriva njihov puni oblik.

Potvrđeni sustavi u prosjeku se protežu oko 1,6 milijuna svjetlosnih godina. Posebno se ističe 102 izvora veća od 0,7 megaparseka, odnosno oko 2,2 milijuna svjetlosnih godina. To znači da gotovo 16 posto potvrđene populacije ulazi među kandidate za divovske radiogalaksije.

Ovim katalogom radiogalaksije s krilima prestaju biti tek rijetki kuriozitet u radijskim pregledima neba. Uzorak je sada dovoljno velik da se njihove strukture mogu uspoređivati sustavno, od veličine i oblika do okoline u kojoj se nalaze. Upravo bi ta usporedba trebala pokazati nastaju li “krila” nakon nagle promjene smjera mlazova, u povratnom toku plazme kroz galaksiju, ili u sudaru mlazova s plinom koji ih okružuje.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.