Хьюстон, у нас «Проблема», и это — гигантская радиогалактика, которую нашел южноафриканский телескоп

Ученые нашли самую большую в мире «Проблему», но не пугайтесь — это всего лишь официальное название гигантской радиогалактики, которую недавно заметил телескоп MeerKAT.

Радиогалактика — тип галактик, которые характерны существенно большим радиоизлучением, чем обычные галактики. Радиоизлучение «самых ярких» радиогалактик превышает их оптическую светимость в тысячу раз.

Размеры найденной галактики в 32 раза превышают размер нашего Млечного пути, а поведение настолько странное, что лучше названия и не придумаешь — если быть точнее, то ее прозвали «Inkathazo» (что собственно и есть «проблемой» или «бедой» в дословном переводе с южноафриканских языков).

«Это потому, что сложно было понять ее физику», — объясняет один из ведущих авторов исследования Жасинта Делезе, которая изложила характеристики галактики в статье на The Conversation.

Телескоп MeerKAT, расположенный в регионе Кару в Южной Африке, состоит из 64 радиотарелок и управляется Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией. Он является предшественником массива Square Kilometer Array, который после запуска в 2028 году станет крупнейшим в мире телескопом и поможет исследователям изучать раннюю Вселенную и темную энергию.

MeerKAT уже сыграл ключевую роль в раскрытии некоторых скрытых сокровищ южного неба с момента ввода в эксплуатацию в 2018 году, и кроме «Проблемы» нашел две гигантские радиогалактики — в относительно небольшом участке неба у экватора, который астрономы называют «COSMOS field».

Струи плазмы Inkathazo показаны красным и желтым цветом, а на заднем плане можно увидеть свет звезд от других окружающих галактик. Источник: KKL Charlton (UCT), MeerKAT, HSC, CARTA, IDIA, CC BY

В то же время Inkathazo, по словам исследовательницы, очень отличалась тем, что не показала типичных для гигантских радиогалактик характеристик — в частности ее плазменные струи имели необычную форму и вместо того, чтобы распространяться прямо от конца до конца, одна работала в «изогнутом» состоянии. К тому же, объект живет в самом центре скопления галактик, а не в относительной изоляции, что, кажется, должно было бы усложнить его струям рост до столь больших размеров (но не усложнило). Поэтому здесь возникает вопрос о роли взаимодействия окружающей среды в формировании и эволюции таких гигантских галактик.

Карта спектрального возраста Inkathazo. Голубой и зеленый отражают более молодую плазму, тогда как фиолетовый указывает на более старую. Источник: KKL Charlton (UCT), MeerKAT, HSC, CARTA, IDIA, CC BY

Исключительные возможности MeerKAT помогли решить эту космическую загадку. Исследователи говорят, что создали спектральные карты самого высокого разрешения, которые когда-либо создавали для гигантских радиогалактик. Эти карты отслеживают возраст плазмы в разных частях галактики, предоставляя подсказки о текущих физических процессах.

«Результаты выявили интригующие сложности в плазменных струях Inkathazo», — пишет Делезе. «Некоторые электроны там получают неожиданный прирост энергии. Мы считаем, что это происходит, когда струи сталкиваются с горячим газом в пустотах между галактиками в скоплении. И это дает нам намеки на то, какая физика плазмы может происходить в этих экстремальных частях Вселенной, и которой мы раньше не предсказывали».

В конце статьи Делезе отмечает, что факт находки трех радиогалактик в одном участке (а это довольно редкое явление) — свидетельствует о том, что на южном небе, вероятно, существует «огромная сокровищница» подобных космических гигантов, поэтому поиск с помощью MeerKAT активизируют в последующие годы. Здесь также стоит упомянуть, что науке известны миллионы радиогалактик нормального размера, однако гигантских до 2020 года было найдено лишь 800. Уже с запуском радиотелескопов, вроде MeerKAT, количество находок возросло до 11 000 за последние 5 лет.