Polscy astronomowie badają J1350-1634, jedno z największych znanych radioźródeł. Okazało się, że jego optycznym odpowiednikiem jest galaktyka spiralna – a to bardzo nietypowe.
J1350-1634 to radiogalaktyka wyjątkowa pod wieloma względami. Przede wszystkim wykazuje obecność tak zwanych gigantycznych lobów (płatów) radiowych, które radiogalaktykom towarzyszą bardzo rzadko – w centrach takich struktur niemal zawsze znajdują się duże, ubogie w gaz galaktyki eliptyczne o niewielkiej aktywności gwiazdotwórczej. Loby wspomnianej radiogalaktyki są naprawdę okazałe: rozciągają się na blisko 2 megaparseki.
W przypadku radiogalaktyk loby są tworzone przez występujące w nich, pozagalaktyczne dżety, będące jednym z najpotężniejszych znanych zjawisk astrofizycznych. To silnie skolimowane strumienie gazu wyrzucanego z dużymi prędkościami z obiektów astronomicznych, w szczególności właśnie z aktywnych jąder galaktyk, w skrócie AGN-ów. W pewnej odległości od centralnego jądra galaktycznego zaczynają oddziaływać z ośrodkiem międzygalaktycznym, tworząc w rezultacie olbrzymie obłoki materii świecące jasno w zakresie fal radiowych i rozciągające się daleko poza granice swoich macierzystych galaktyk obserwowanych w świetle widzialnym. Gdy całkowity rozmiar takich lobów radiowych przekracza 0,7 megaparseka, zwyczajowo nazywamy je radiogalaktykami gigantycznymi (w skrócie: GRG).
Niedawno astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie opublikowali nową pracę na temat nietypowego obiektu tej klasy: gigantycznego radioźródła J1350-1634 z widocznymi dwiema parami lobów, które jest fizycznie powiązane z galaktyką LEDA 896325 widoczną w zakresie optycznym. Wszystko wskazuje na to, że to największa ze znanych dotąd radiogalaktyk gigantycznych ze spiralną galaktyką centralną! Aby jednoznacznie potwierdzić morfologię spiralną galaktyki, zastosowano dwa modele numeryczne, w których wykorzystano także dane pochodzące z projektu Dark Energy Spectroscopic Imaging Survey. Oba wyniki modelowania niezależnie i wyraźnie wskazują na istnienie dysku i typowej struktury spiralnej LEDA 89632.
Ponadto J1350-1350 jest radioźródłem z dwiema parami lobów radiowych. O co chodzi? Dżety przeważnie pozostają aktywne przez co najwyżej dziesiątki milionów lat, a ich wynikiem jest pojedyncza para lobów rozciągających się na miliony lat świetlnych od galaktyki. Jednak niektóre galaktyki z centralną aktywnością przechodzą w swoim życiu więcej niż jeden okres aktywności, co może prowadzić do uformowania się kilku (dwóch, trzech) par lobów. Mogą mieć one wówczas nieco inną orientację przestrzenną, a cała struktura może wykazywać np. strukturę podobną do litery X. W przypadku J1350-1634 widoczne są dwie pary lobów: północno-wschodnie i południowo-zachodnie, zewnętrzne i wewnętrzne. Ich wieki wyznaczono odpowiednio na 120 i 35 milionów lat. Naukowcy stwierdzają jednak, że potrzeba więcej nowych danych radiowych, aby określić, czy możliwa jest obserwacja trzeciego epizodu aktywności.
Istotną własnością centralnych AGN-ów radiogalaktyk jest obecność centralnej supermasywnej czarnej dziury. Dane spektralne dla LEDA 896325 umożliwiły zbadanie prędkości gwiazd w tej galaktyce, które wskazują na masę czarnej dziury wynoszącą 240 milionów mas Słońca. To potwierdza, że duża masa czarnej dziury pełni kluczową funkcję w mechanizmach powstawania dżetów.
Odkrycie pokazuje, że nie tylko eliptyczne, ale także i spiralne galaktyki z aktywnością gwiazdotwórczą mogą pod pewnymi warunkami utworzyć rozległe struktury radiowe. Co więcej, mogą wykazywać cykliczną aktywność dżetów. Jednak niektóre pytania wciąż wymagają odpowiedzi: jaki mechanizm umożliwia galaktykom spiralnym wyrzut tak potężnych dżetów i dlaczego tak rzadko to obserwujemy?
Badania morfologii i dynamiki gigantycznych radiogalaktyk są specjalnością naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Opisane wyniki zostały uzyskane przy wsparciu Narodowego Centrum Nauki (grant 2018/29/B/ST9/01793) i polskiej infrastruktury Komputerów Dużej Mocy PLGrid (ACK Cyfronet AGH) w ramach grantów PLG/2024/016935 i PLG/2025/017961. Warto dodać, że kilka lat temu krakowscy astronomowie opublikowali również nowy katalog gigantycznych radioźródeł.
Czytaj więcej:
- Oryginalna publikacja: Sagar Sethi, Agnieszka Kuźmicz, Dominika Hunik & Marek Jamrozy, Serendipitous discovery of a spiral host in a 2 Mpc double-double lobed radio galaxy, Astronomy and Astrophysics
- S-kręcone dżety radiowe emanujące z okolic precesującej supermasywnej czarnej dziury
- J0644+1043: gigantyczny kosmiczny wąż
Źródło: OAUJ
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na ilustracji powyżej: Mapa radiowa radiogalaktyki J1350-1634. Kolory czerwony i niebieski reprezentują odpowiednio obrazy z przeglądów nieba GLEAM na częstotliwości 200 MHz i NVSS na 1400 MHz. Wewnętrzne i zewnętrzne loby, a także jądro i obiekty tła ("bg", "bb", "bc", "bd") oznaczone są kolorem żółtym. Rysunki w dolnym lewym rogu pokazują obraz obiektu w świetle widzialnym i konturową mapę radiową na 8,65 MHz dla centralnego regionu z galaktyką LEDA 896325. Źródło: OAUJ
