Wiele galaktyk dużo bardziej aktywnych niż Droga Mleczna posiada ogromne, podwójne, symetryczne płaty emisji fal radiowych, rozciągające się daleko w przestrzeń międzygalaktyczną. Zwykle są one dwukierunkowe i wydobywają się z ogromnej czarnej dziury rezydującej w centrum takiej galaktyki poprzez strugi emisji plazmy – dżety radiowe. Jednak niektóre z galaktyk aktywnych są znacznie bardziej skomplikowane pod względem morfologii i wydają się mieć aż cztery dżety, tworzące wielki znak „X” na niebie.
Naukowcy już wcześniej zaproponowali kilka możliwych wyjaśnień tego zjawiska. Obejmują one zmiany w kierunku rotacji centralnej czarnej dziury rezydującej w środku galaktyki i powiązanych z nią dżetów, odbywające się na przestrzeni milionów lat, czy istnienie dwóch czarnych dziur w centrum galaktyki aktywnej, z których każda związana może być z parą „własnych” dżetów, a wówczas emitujący fale radiowe materiał opadający z powrotem na centralną galaktykę byłby odchylany w różnych kierunkach i stworzyłby pozostałe dwa ramiona widocznej radiowo litery X.
Sieć afrykańskich radioteleskopów MeerKAT przeprowadziła niedawno nowe obserwacje jednej z takich galaktyk – PKS 2014-55. Zdają się one dość zdecydowanie faworyzować to drugie wyjaśnienie, ponieważ ukazują uczonym materiał silnie skręcający się, gdy płynie z powrotem w kierunku swej macierzystej galaktyki obserwowanej przez teleskopy optyczne. Wyniki te zostały właśnie zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Badania wykonali naukowcy z zespołu SARAO (South African Radio Astronomy Observatory) i amerykańskiego NRAO oraz Uniwersytetów w Pretorii i Rhodes.
Naukowcy tłumaczą, że we wcześniejszych badaniach tych ciekawych galaktyk nie brano zwykle pod uwagę wysokiej jakości obrazowania radiowego, jakie obecnie zapewnia m. in. niedawno ukończony teleskop radiowy MeerKAT. Ta sieć teleskopów składa się z 64 anten radiowych znajdujących się na półpustyni Karru w prowincji Northern Cape w Południowej Afryce. Komputery, które łączą poszczególne dane napływające z pojedynczych anten radiowych o średnicy 8 km każda, tworzą ostatecznie wysokiej jakości obrazy w paśmie radiowym. W przypadku PKS 2014-55 pozwoliły one prawdopodobnie rozwiązać zagadkę radiowego kształtu X emisji rozciągłej tej galaktyki.
Bernie Fanaroff, były dyrektor projektu SKA South Africa i jeden z założycieli MeerKAT, a także współautor omawianych badań, uważa, że sieć MeerKAT została zaprojektowana jako radioteleskop najlepszy w swoim rodzaju na świecie. Wspaniale jest widzieć, jak jego unikalne możliwości przyczyniają się do rozwiązywania długoletnich pytań dotyczących ewolucji galaktyk – dodaje naukowiec.
Z kolei pierwszy autor publikacji, słynny radioastronom William Cotton z NRAO, sądzi, że MeerKAT jest jednym z nowej generacji instrumentów, których moc rozwiązuje stare zagadki astrofizyki nawet wtedy, gdy jednocześnie wciąż znajduje też nowe. Ta galaktyka wykazuje cechy, których nigdy wcześniej nie widziano w takich szczegółach, które nie są dla nas w pełni zrozumiałe. Dalsze badania są już w toku – podsumowuje Cotton.
Południowoafrykańskie Radio Astronomy Observatory (SARAO) to placówka National Research Foundation odpowiadająca za zarządzanie wszystkimi inicjatywami i obiektami radioastronomicznymi w Południowej Afryce, w tym radioteleskopem MeerKAT w Karoo. SARAO koordynuje również afrykańską sieć tzw. bardzo długiej linii interferometrycznej (AVN) będącą efektem współpracy ośmiu krajów partnerskich SKA w Afryce, a także wkład Republiki Południowej Afryki w infrastrukturę i planowanie inżynieryjne gigantycznego radioteleskopu Square Kilometer Array. Aby zmaksymalizować zwrot inwestycji krajów Południowej Afryki w radioastronomię, SARAO zarządza też programami mającymi na celu zwiększenie kompetencji społecznych w dziedzinie badań i inżynierii radioastronomicznej oraz zdolności technicznych wymaganych do wsparcia działań prowadzonych na miejscu.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna praca naukowa: Hydrodynamical Backflow in X-shaped Radio Galaxy PKS 2014-55, W. D. Cotton et al., 2020 May 7, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Źródło: South African Radio Astronomy Observatory
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na ilustracjach: Galaktyka aktywna PKS 2014-55. Źródło: SARAO.
