Tajemniczy obiekt w radiogalaktyce Cygnus A

Widziane optycznie jądro Cygnusa A to „zwykła” galaktyka eliptyczna. Na falach radiowych Cygnus A to z kolei najjaśniejszy obiekt pozagalaktyczny na naszym niebie. Sama galaktyka leży w odległości około 800 milionów lat świetlnych stąd – jej przesunięcie ku czerwieni to 0,056, zatem jak na kosmiczne standardy jest to obiekt dość bliski. W centrum rozległej struktury radiowej znajduje się supermasywna czarna dziura „pożerająca” okoliczną materię. Wypływają z niej dwa przeciwległe dżety plazmy, które zasilają ogromne płaty emisji radiowej nowymi cząstkami. Proces ten sprawia, że Cygnus A jest bardzo, bardzo jasny w dziedzinie radiowej.

Przy użyciu słynnego interferometru radiowego Very Large Array (VLA) położonego w Nowym Meksyku zespół kierowany przez Ricka Perleya przyjrzał się uważniej galaktyce Cygnus A — po raz pierwszy od roku 1989 (w latach osiemdziesiątych astronomowie poświęcili temu obiektowi sporo czasu obserwacyjnego, po czym galaktyka została na wiele lat „zapomniana”). Nowe obserwacje sprawiły jednak naukowcom ogromną niespodziankę: okazało się, że na południowy zachód od centralnej czarnej dziury Cygnusa A znajduje się dodatkowo nieznany wcześniej obiekt, którego w 1989 roku nie dostrzeżono na mapach radiowych. Istnienie tego tajemniczego obiektu potwierdziły niezależne obserwacje wykonane w wyższej rozdzielczości w systemie VLBA (interferometrii wielkobazowej).

Nieznane ciało jest na danej długości fali obserwacji niemal dwa razy jaśniejsze od najjaśniejszych supernowych. Jest ono ogólnie wyjątkowo jasne – podobne moce radiowe obserwuje się jedynie w przypadku czarnych dziur żywiących się okoliczną materię w procesie akrecji lub pochłaniających całe gwiazdy. Naukowcy przejrzeli dane archiwalne i znaleźli ten sam obiekt na zdjęciu zrobionych w podczerwieni przez Teleskop Kecka w 2003 roku, a także na niektórych obserwacjach Hubble'a. Obiekt ten jest tak czerwony, że nie widać go jednak zbyt dobrze w świetle widzialnym.

Istnieje zresztą duża szansa, że obiekt ten odkryto już przed laty. W 2003 roku zespół Gabrieli Canalizo z Uniwersytetu Kalifornijskiego natknął się na tę samą zagadkę. Obiekt był widoczny na pewnych zdjęciach z Hubble'a, ale na innych już nie – astronomowie nie byli więc pewni, co właściwie widzą, bowiem zdawał się on migotać. Być może też teleskop nie obserwował tej okolicy wystarczająco długo, by mogli oni wyciągnąć właściwe wnioski.

Co wiadomo na pewno? Wiemy, że obiekt nie należy do naszej Galaktyki i nie znajduje się na pierwszym planie, gdzieś przed Cygnusem A. Zdaniem niektórych wygląda on na zwartą gromadę złożoną ze starych, czerwonych gwiazd. Może być to także jądro małej galaktyki, która została pochłonięta przez Cygnusa A.

Zespół Perley’a jest za hipotezą galaktycznego mergera. Naukowcy uważają, że promieniowanie radiowe obiektu może pochodzić od drugiej czarnej dziury, która jest pozostałością po jądrze „pożartej” galaktyki. Jeśli jest tak faktycznie, Cygnus A może okazać się jedną z kilku znanych galaktyk z podwójną czarną dziurą w centrum. Sam Perley wzywa społeczność naukową do przeszukiwania innych archiwów obserwacji, które mogą ujawnić więcej jeszcze informacji o tajemniczym źródle.

Czytaj więcej:

• Cały artykuł
• Radiogalaktyka Cygnus A
• Richard A. Perley et al. “Serendipitous Discovery of a Radio Transient in the Luminous Radio Galaxy Cygnus A.” 229th American Astronomical Society. Abstract 319.06.
• Gabriela Canalizo et al. “Adaptive Optics Imaging and Spectroscopy of Cygnus A. I. Evidence for a Minor Merger.”