Astronomowie korzystający z danych z trwającego przeglądu nieba VLASS (VLA Sky Survey) odkryli wiele odległych galaktyk z supermasywnymi czarnymi dziurami w swoich jądrach, które w ciągu ostatnich dwóch dekad wystrzeliły potężne, emitujące promieniowanie strumienie materii (dżety). Naukowcy porównali dane z VLASS z danymi z wcześniejszego przeglądu, w którym również wykorzystano VLA.
Znaleźliśmy galaktyki, które wcześniej nie wykazywały śladów strumieni materii, ale teraz wykazują wyraźne oznaki posiadania młodych, zwartych dżetów – powiedziała dr Kristina Nyland, stypendystka NRC w Naval Research Laboratory.
Takie dżety mogą mieć duży wpływ na wzrost i ewolucję swoich galaktyk, ale nadal nie rozumiemy wszystkich szczegółów. Łapanie nowonarodzonych dżetów za pomocą takich przeglądów jak VLASS, jest miarą roli potężnych dżetów radiowych w kształtowaniu życia galaktyk na przestrzeni milionów lat – powiedziała Nyland.
VLASS to projekt, który będzie badał niebo widoczne przez VLA – około 80% całego nieba – trzy razy w ciągu siedmiu lat. Obserwacje rozpoczęły się w 2017 roku i pierwszy z trzech skanów został już zakończony. Nyland i jej koledzy porównali dane z tego przeglądu z danymi z badania FIRST, w którym wykorzystano VLA do obserwacji mniejszej części nieba w latach 1993–2011.
Znaleźli około 2000 obiektów, które pojawiają się na obrazach VLASS, ale nie zostały wykryte we wcześniejszym przeglądzie FIRST. Spośród nich wybrali 26 obiektów, które wcześniej zostały sklasyfikowane jako galaktyki z aktywnymi jądrami – zasilane przez supermasywne czarne dziury – na podstawie obserwacji optycznych i podczerwonych. FIRST przeprowadziło obserwacje 26 obiektów w latach 1994–2001. Obserwacje za pomocą VLASS wykonano w 2019 roku. Odstępy między obserwacjami obiektów wynosiły zatem od 18 do 25 lat.
Wybrali 14 z tych galaktyk do bardziej szczegółowych obserwacji za pomocą VLA. Obserwacje te dostarczyły obrazów o wyższej rozdzielczości, a także zostały wykonane na wielu częstotliwościach radiowych, aby uzyskać pełniejsze zrozumienie właściwości obiektów.
Dane z tych szczegółowych obserwacji mówią nam, że najbardziej prawdopodobną przyczyną różnicy w jasności radiowej między obserwacjami FIRST a VLASS jest to, że „silniki” w jądrach galaktyk od czasu obserwacji FIRST uruchomiły nowe dżety – wyjaśnił Dillon Dong z Caltech.
Wiadomo, że czarne dziury w jądrach galaktyk oddziałują z samymi galaktykami i obie razem ewoluują. Dżety wystrzeliwane z regionów w pobliżu czarnych dziur mogą wpływać na ilość formowania się gwiazd w galaktyce.
Dżety radiowe to naturalne laboratoria do poznawania ekstremalnej fizyki supermasywnych czarnych dziur, których powstawanie i wzrost są uważane za nierozłącznie powiązane z centrami galaktyk, w których się znajdują – powiedział Pallavi Patil z University of Virginia.
Dżety tak młode, jak te odkryte w naszych badaniach, mogą dać nam rzadką okazję do uzyskania nowych informacji na temat tego, jak działają te interakcje między dżetami a ich otoczeniem – powiedziała Nyland.
VLASS okazał się kluczowym narzędziem do odkrywania takich dżetów, i z niecierpliwością czekamy na wyniki jego następnych dwóch epok obserwacyjnych – powiedział Mark Lacy z National Radio Astronomy Observatory.
Nyland i jej koledzy planują dalsze badania galaktyk przy użyciu VLBA, obserwatorium rentgenowskiego Chandra oraz teleskopów obserwujących w świetle widzialnym i w podczerwieni.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
VLA Sky Survey Reveals Newborn Jets in Distant Galaxies
Źródło: NRAO
Na ilustracji: Wizja artystyczna galaktyki z aktywnym jądrem wyrzucającym strumienie materii na zewnątrz z centrum galaktyki. Źródło: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
