Astronomen hebben het grootste sterrenstelsel ooit ontdekt

dit is heelal De gigantische en pretentieuze Alcyoneus – zoals een van de reuzen uit de Griekse mythologie – meet meer dan 5 megaparsecs, ofwel 16,3 miljoen lichtjaar lang. Het werd gedetecteerd met behulp van gegevens die zijn verzameld door LOw Frequency ARray (LOFAR), een interferometrisch netwerk dat bestaat uit ongeveer 20.000 radioantennes verspreid over Europa. Het is een elliptisch sterrenstelsel met een zwart gat Extreem massief in het midden, de bron van gigantische plasmastralen. De ontdekking ervan zou ons begrip van gigantische radiosterrenstelsels kunnen helpen verbeteren, vooral hoe ze evolueerden.

Alcyoneus bevindt zich ongeveer 3 miljard lichtjaar van de aarde, die bekend staat als een radiostelsel, zo genoemd omdat de energie die het uitzendt voornamelijk wordt uitgezonden in de radiogolfband, door synchrotronstraling. Het bestaat dus uit een gaststelsel – een groep sterren die rond een kern draaien die een superzwaar zwart gat bevat – en gigantische jets en radiolobben; Dit is versnelling elektronendie radio-emissies genereren. Het centrale zwarte gat, waarvan de massa wordt geschat op 400 miljoen zonsmassa’s, is de oorsprong van de waargenomen plasmastralen.

Deze enorme, hypersonische vliegtuigen komen relatief veel voor in de ruimte. de zwarte gaten activa in het midden sterrenstelsels Het absorbeert niet al het omringende materiaal: een deel ervan is al gericht naar de polen van de accretieschijf, waar het in de vorm van jets met extreme snelheden valt. Deze kunnen lange afstanden afleggen en uiteindelijk zogenaamde radiolobben vormen, die zich in de loop van de tijd blijven voeden. Maar in sommige gevallen leidt dit fenomeen tot de vorming van gigantische radiosterrenstelsels met een lengte van enkele megaparsecs. De fysieke mechanismen die deze extreme groei ondersteunen, zijn echter nog niet volledig begrepen.

De grootste bekende structuur gemaakt door een enkel sterrenstelsel

Sommige radiosterrenstelsels kunnen zelfs meer dan 100 keer de diameter van hun gaststelsel bereiken! Dus wetenschappers proberen te bepalen of er bepaalde eigenschappen zijn in gaststelsels of bepaalde grootschalige omgevingen die leiden tot de groei van gigantische radiostelsels; De ontdekking van Alcyoneus, het grootste radiostelsel dat ooit is ontdekt, vormt een uitstekend onderwerp voor studie. ” Als extreem voorbeeld in zijn klasse kan Alcyoneus licht werpen op de belangrijkste mechanismen die de groei van radiosterrenstelsels regelen. ‘, leggen de onderzoekers uit in hun pre-print artikel, om te verschijnen in Astronomie en astrofysica.

Door de eigenschappen van het gaststelsel van Alcyoneus te bestuderen, hopen onderzoekers de basiselementen en voorwaarden te ontdekken die nodig zijn voor de ontwikkeling van dergelijke sterrenstelsels. Het was door de LOFAR-gegevens te onderzoeken – ervoor te zorgen dat alle radiobronnen die de golven die door de radiolobben worden uitgezonden konden interfereren, werden geëlimineerd – ontdekten ze Alcyoneus, die ze beschreven als “de grootste bekende structuur gecreëerd door een enkel sterrenstelsel”, met een geschatte grootte van ten minste 5 megaparsecs, of meer dan 16 miljoen lichtjaar. ter vergelijking, De diameter van het sterrenstelsel Messier is 87 .een ander gigantisch radiostelsel in de Virgo Cluster, wordt geschat op ongeveer 1 miljoen lichtjaar verwijderd.

De gegevens laten zien dat het gaststelsel een elliptisch type is, met een stellaire massa van ongeveer 2,4×10¹¹ Zonnemassa’s en dat het in het centrum een ​​superzwaar zwart gat herbergt met een grootte van ongeveer 4×10⁸ zonnemassa’s. De volumes van de twee lobben werden geschat op 1,5 miljoen ton³ en 1 miljoen stuks³ respectievelijk en tussen hen is de totale interne energie van de bestelling 10⁵³ Joule.

De uitbreiding houdt waarschijnlijk verband met een omgeving met een lage dichtheid

Martijn Oei, een astronoom van de Leidse Sterrewacht in Nederland, en zijn medewerkers merken op dat Alcyoneus en zijn gaststelsel “verdacht normaal” lijken: de totale laagfrequente helderheidsdichtheid (ongeveer 8 x 10²⁵ W/Hz), de stellaire massa en de superzware zwarte gatmassa zijn allemaal lager, hoewel vergelijkbaar, met waarden die algemeen worden waargenomen voor dit type melkwegstelsel. Ter vergelijking: de massa van de M87 is binnen 10¹² Zonnemassa’s, terwijl de massa van M 87* – het superzware zwarte gat in het centrum – wordt geschat op ongeveer 6,5 miljard zonsmassa’s.

Daarom lijkt het erop dat zeer massieve sterrenstelsels of centrale zwarte gaten niet nodig zijn voor de groei van gigantische sterrenstelsels; De onderzoekers voegden eraan toe dat het radiovermogen niet hoog is. Anderzijds blijft de omgeving met een lage dichtheid een mogelijke verklaring. Bovendien ligt het gaststelsel in de filamenten van een kosmisch web, dat een aanzienlijke thermodynamische interactie kan hebben.

Het feit dat Alcyoneus zich in een gebied met lage dichtheid in de ruimte bevindt en/of zijn interacties met het intergalactische medium zou daarom de sleutel kunnen zijn tot zijn onevenredige expansie. Volgens de onderzoekers zijn de geschatte spanningen op het kwabniveau (in de orde van 5 × 10 .)^-16 Pa) is de laagste tot nu toe gevonden; Dus Alcyoneus vertegenwoordigt “het meest veelbelovende radiostelsel tot nu toe voor het laten klinken van het hete intergalactische medium”. Hoewel het team nog niet in staat is om de exacte oorzaak van de expansie vast te stellen, denken ze dat de lobben van Alcyoneus blijven groeien.

bron: M. Oy et al., arXiv