Astronomi su detektirali golem oblak visokoenergetskih čestica — takozvani mini-halo — koji obavija jedan od najudaljenijih galaktičkih skupova ikad opaženih. Otkriće dolazi s udaljenosti od čak deset milijardi svjetlosnih godina i predstavlja dosad najdalje zabilježen primjer ove pojave, udvostručujući prethodni rekord. Time se otvara novi prozor u razumijevanje rane povijesti svemira i uloge energetskih procesa u oblikovanju kozmičkih struktura.
Otkriće je rezultat promatranja galaktičkog skupa nazvanog SpARCS1049 pomoću mreže LOFAR — niskofrekventnog radijskog teleskopa koji se sastoji od više od 100.000 antena raspoređenih diljem osam europskih zemalja. Tijekom analize, znanstvenici su uočili difuzni radijski sjaj koji nije dolazio iz pojedinačnih galaksija, već iz prostora između njih — iz regije ispunjene visokoenergetskim, nabijenim česticama i isprepletenim magnetskim poljima.
Taj široki, slab signal proteže se više od milijun svjetlosnih godina u promjeru i predstavlja klasični potpis mini-haloa, strukture koja se do sada mogla proučavati samo u relativno bliskom svemiru.
“Kao da smo otkrili golemi kozmički ocean, u kojem su galaktički skupovi uronjeni u energiju još od svojih početaka”, izjavila je Julie Hlavacek-Larrondo sa Sveučilišta u Montrealu, jedna od voditeljica istraživanja. Suvoditelj Roland Timmerman sa Sveučilišta u Durhamu dodaje: “Zapanjujuće je da ovako snažan radijski signal dolazi s takve udaljenosti. To znači da su ti energetski procesi postojali gotovo kroz cijelu povijest svemira.”
Što pokreće ovaj energetski oblak?
Istraživači smatraju da bi mini-halo mogao nastati na jedan od dva načina. Prvi scenarij uključuje supermasivne crne rupe u središtima galaksija koje izbacuju mlazove visokoenergetskih čestica u okolni prostor. No još se ne zna kako bi te čestice uspjele putovati stotinama tisuća svjetlosnih godina od izvora, a da pritom zadrže svoju energiju.
Drugi, vjerojatniji mehanizam odnosi se na sudare čestica unutar vruće plazme koja prožima galaktički skup. Kada se nabijene čestice sudaraju pri gotovo svjetlosnim brzinama, dolazi do razbijanja i nastanka još energičnijih čestica koje potom emitiraju radijske valove. Upravo ti valovi su ono što je LOFAR detektirao.
Bez obzira na uzrok, otkriveni mini-halo potvrđuje da su galaktički skupovi bili ispunjeni visokoenergetskim česticama mnogo ranije nego se dosad pretpostavljalo.
Uvid u rani razvoj svemira
Promatranje mini-haloa udaljenog deset milijardi svjetlosnih godina znači da znanstvenici gledaju svemir onakav kakav je bio u vrlo ranoj fazi — nekoliko milijardi godina nakon Velikog praska. To im omogućuje da proučavaju kako su se velike strukture poput galaktičkih skupova formirale, rasle i evoluirale pod utjecajem visokoenergetskih procesa.
“Ovo otkriće ne samo da produljuje vremenski horizont unatrag, već i mijenja naše razumijevanje o tome koliko je rani svemir bio dinamičan i energetski aktivan”, kaže Hlavacek-Larrondo. “Crne rupe i kozmičke interakcije čestica očito su igrale ključnu ulogu mnogo ranije nego što smo mislili.”
Znanstvenici vjeruju da je ovo tek početak. Nadolazeći teleskopi poput Square Kilometre Arrayja (SKA), koji će imati još veću osjetljivost, trebali bi omogućiti otkrivanje još slabijih signala iz ranih epoha svemira. Time bi se moglo detaljnije istražiti kako magnetska polja, kozmičke zrake i plazmatske turbulencije oblikuju najveće strukture u svemiru.
Mini-halo iz SpARCS1049 tako postaje prva, ali ne i posljednja karika u otkrivanju energetske povijesti galaktičkih skupova. Ono što smo do sada mogli vidjeti samo u blizini, sada počinjemo pratiti i u najudaljenijim dijelovima svemira.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
