Με διαστάσεις 3,3 εκατ. έτη φωτός από άκρη σε άκρη, η κοσμική μεγαδομή εντοπίστηκε από το τηλεσκόπιο MeerKAT της Νότιας Αφρικής

Σε μια σπουδαία ανακάλυψη προχώρησαν αστρονόμοι, καθώς εντόπισαν έναν εκπληκτικό νέο γιγάντιο ραδιογαλαξία με πίδακες πλάσματος 32 φορές μεγαλύτερους από τον Γαλαξία μας.

Με διαστάσεις 3,3 εκατομμύρια έτη φωτός από άκρη σε άκρη, η κοσμική μεγαδομή εντοπίστηκε από το τηλεσκόπιο MeerKAT της Νότιας Αφρικής και πήρε το παρατσούκλι Inkathazo-που σημαίνει «πρόβλημα» στις αφρικανικές γλώσσες Xhosa και Zulu-λόγω της δυσκολίας κατανόησης της φυσικής πίσω από αυτήν.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η «συναρπαστική και απροσδόκητη ανακάλυψή τους», που δημοσιεύθηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , θα ρίξει φως στη μυστηριώδη προέλευση και εξέλιξη αυτών που είναι μερικές από τις μεγαλύτερες δομές στο σύμπαν.

Οι γιγάντιοι ραδιογαλαξίες (GRGs) είναι κοσμικά μεγαθήρια που εκτοξεύουν πίδακες καυτού πλάσματος εκατομμύρια έτη φωτός στο διαγαλαξιακό διάστημα.

Αυτοί οι πίδακες πλάσματος, οι οποίοι λάμπουν σε ραδιοφωνικές συχνότητες, τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών.

Μέχρι πρόσφατα, οι GRG θεωρούνταν αρκετά σπάνιοι. Ωστόσο, μια νέα γενιά ραδιοτηλεσκοπίων, όπως το MeerKAT της Νότιας Αφρικής, έχει πλέον ανατρέψει αυτή την ιδέα.

«Ο αριθμός των ανακαλύψεων των GRG έχει εκτοξευθεί εντελώς τα τελευταία πέντε χρόνια χάρη στα νέα ισχυρά τηλεσκόπια όπως το MeerKAT», δήλωσε η Kathleen Charlton, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Κέιπ Τάουν και πρώτη συγγραφέας της νέας μελέτης.

«Η έρευνα για τα GRG αναπτύσσεται τόσο γρήγορα που είναι πλέον δύσκολο να συμβαδίσει κανείς. Είναι απίστευτα συναρπαστικό».

Και πρόσθεσε: «Δώσαμε το παρατσούκλι “Inkathazo” σε αυτόν τον γιγάντιο γαλαξία, που σημαίνει “πρόβλημα” στα isiZulu και isiXhosa, επειδή ήταν λίγο δύσκολο να κατανοήσουμε τη φυσική πίσω από αυτό που συμβαίνει εδώ.

Δεν έχει τα ίδια χαρακτηριστικά με πολλούς άλλους γιγάντιους ραδιογαλαξίες. Για παράδειγμα, οι πίδακες πλάσματος έχουν ένα ασυνήθιστο σχήμα: αντί να εκτείνονται ευθεία από άκρη σε άκρη, ένας από τους πίδακες είναι λυγισμένος».

Ο Inkathazo ζει επίσης στην καρδιά ενός σμήνους γαλαξιών και όχι σε σχετική απομόνωση, γεγονός που θα πρέπει να καθιστά δύσκολο για τους πίδακες πλάσματος να αναπτυχθούν σε τόσο τεράστια μεγέθη.

«Πρόκειται για μια συναρπαστική και απροσδόκητη ανακάλυψη», δήλωσε ο Dr. Kshitij Thorat, συν-συγγραφέας της μελέτης από το Πανεπιστήμιο της Πρετόρια.

«Η εύρεση ενός GRG σε περιβάλλον σμήνους εγείρει ερωτήματα σχετικά με το ρόλο των περιβαλλοντικών αλληλεπιδράσεων στο σχηματισμό και την εξέλιξη αυτών των γιγάντιων γαλαξιών».

Για να προσπαθήσουν να κατανοήσουν περισσότερα για αυτό το κοσμικό αίνιγμα, οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν τις εξαιρετικές δυνατότητες του MeerKAT για να δημιουργήσουν μερικούς από τους υψηλότερης ανάλυσης χάρτες φασματικής ηλικίας που έχουν γίνει ποτέ για GRGs.

Οι χάρτες αυτοί παρακολουθούν την ηλικία του πλάσματος σε διάφορα μέρη του GRG, παρέχοντας ενδείξεις για τις φυσικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα.

Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ενδιαφέρουσες πολυπλοκότητες στους πίδακες του Inkathazo, με ορισμένα ηλεκτρόνια να λαμβάνουν απροσδόκητες ενισχύσεις ενέργειας. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό μπορεί να συμβεί όταν οι πίδακες συγκρούονται με θερμό αέριο στα κενά μεταξύ των γαλαξιών ενός σμήνους.

«Αυτή η ανακάλυψη μας έδωσε μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουμε τη φυσική των GRG με εξαιρετική λεπτομέρεια», δήλωσε ο Thorat.

«Τα ευρήματα αμφισβητούν τα υπάρχοντα μοντέλα και υποδηλώνουν ότι δεν καταλαβαίνουμε ακόμη πολλά από την περίπλοκη φυσική του πλάσματος που παίζει ρόλο σε αυτούς τους ακραίους γαλαξίες».

Οι περισσότεροι γνωστοί GRGs έχουν βρεθεί σε βόρεια γεωγραφικά πλάτη με ευρωπαϊκά τηλεσκόπια, ενώ ο νότιος ουρανός παραμένει σχετικά ανεξερεύνητος για τέτοια γιγάντια αντικείμενα. Ωστόσο, ο Inkathazo δεν είναι ο μόνος. Είναι ο τρίτος GRG που εντοπίζεται σε ένα μικρό κομμάτι του ουρανού, περίπου στο μέγεθος πέντε πλήρων φεγγαριών, το οποίο οι αστρονόμοι αποκαλούν «COSMOS».

Όταν μια διεθνής ομάδα αστρονόμων με την ονομασία «MIGHTEE» collaboration παρατήρησε το COSMOS με το τηλεσκόπιο MeerKAT, εντόπισε αμέσως τα άλλα δύο GRGs και δημοσίευσε τα ευρήματά της το 2021.

Ο Inkathazo παρατηρήθηκε πιο πρόσφατα σε επακόλουθες παρατηρήσεις με το MeerKAT, το οποίο λειτουργεί από το Νοτιοαφρικανικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας.

«Το γεγονός ότι αποκαλύψαμε τρεις GRGs στρέφοντας το MeerKAT σε ένα μόνο κομμάτι του ουρανού δείχνει ότι υπάρχει πιθανώς ένας τεράστιος θησαυρός από ανεξερεύνητους GRGs στον νότιο ουρανό», δήλωσε η Δρ Jacinta Delhaize, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Κέιπ Τάουν, η οποία ήταν επικεφαλής της δημοσίευσης του 2021.

«Το MeerKAT είναι απίστευτα ισχυρό και βρίσκεται σε ιδανική τοποθεσία, οπότε είναι άριστα προετοιμασμένο για να τα αποκαλύψει και να μάθει περισσότερα γι’ αυτά».

Ως πρόδρομος της συστοιχίας τετραγωνικών χιλιομέτρων (SKA) που πρόκειται να αρχίσει να λειτουργεί στο τέλος αυτής της δεκαετίας, το MeerKAT προσφέρει πρωτοφανή ευαισθησία και ανάλυση, επιτρέποντας ανακαλύψεις όπως το Inkathazo.

«Μπαίνουμε σε μια συναρπαστική εποχή της ραδιοαστρονομίας», δήλωσε ο Dr. Delhaize.

«Ενώ ο MeerKAT μας έχει πάει πιο μακριά από ποτέ, ο SKA θα μας επιτρέψει να διευρύνουμε αυτά τα όρια ακόμη περισσότερο και ελπίζουμε να λύσουμε μερικά από τα μυστήρια που περιβάλλουν αινιγματικά αντικείμενα όπως οι γιγάντιοι ραδιογαλαξίες».