RW Space

В нашей Вселенной существует множество умопомрачительно больших структур.

Но когда дело доходит до галактик, два открытия, сделанные за последние пять лет, придали слову «массивный» совершенно новое значение.

В качестве примера можно привести одну из крупнейших структур галактического происхождения, обнаруженную людьми с помощью радиоволн: Порфирион.

Названный в честь царя гигантов в греческой мифологии, Порфирион составляет 7,5 миллиардов человек. на расстоянии нескольких световых лет, так что это не совсем соседство с нашей галактикой.

Впервые он был обнаружен в 2024 году, когда исследователи уловили радиосигналы от пары джетов, выброшенных черной дырой, предположительно в центре галактики.

Эти струи охватывали непостижимые 23 миллиона световых лет (или 7 мегапарсек) в поперечнике, вырываясь из черной дыры в центре галактики.

Это примерно расстояние 140 Млечных Путей, сложенных друг за другом.

Пусть это впитается. 140 галактик Вплотную.

«Порфирион показывает, что маленькие и большие вещи во Вселенной тесно связаны. Мы видим одну черную дыру, которая создает структуру, похожую на структуру космических нитей и пустот», — рассказал ScienceAlert еще в 2024 году астроном Мартейн Оей из Лейденского университета в Нидерландах и Калифорнийского технологического института, ведущий автор статьи об открытии, опубликованной в журнале Nature.

«Если мы Уменьшите струи до размеров Земли и черной дыры соответственно, черная дыра будет иметь размер 0,2 миллиметра: размер амебы или клеща на вашей коже. Таким образом, эти гигантские джеты невероятны: они как будто одна амеба способна генерировать мощный фонтан энергии размером со всю Землю!» – астроном Мартейн Оэй

Джеты известны как «галактические доли» – структуры высокоэнергетической плазмы и газа, которые простираются далеко за пределы видимого диска галактики.

Когда он был открыт, Порфирион стал крупнейшей известной галактической структурой во Вселенной.

(С тех пор была обнаружена еще одна радиогалактика – TXS 0033+252 – охватывающая 26 миллионов световых лет, что фактически претендует на рекорд.)

В то время Порфирион взял название у другой структуры, открытой той же командой: Альционей, скрывающейся на расстоянии около 3 миллиардов световых лет, Альционея – гигантской радиогалактики, достигающей 5. мегапарсек в космос, или 16,3 миллиона световых лет в длину.

Обе структуры были обнаружены в данных, собранных низкочастотной антенной решеткой (LOFAR) в Европе, интерферометрической сетью, состоящей примерно из 20 000 радиоантенн, распределенных по 52 местам по всей Европе.

Их открытия дают новое представление об эволюции и росте галактик в ранней Вселенной, а также помогают нам понять межгалактическое пространство. среда, дрейфующая в пустотах космоса.

Это потому, что мы до сих пор мало что знаем об этих гигантских радиогалактиках.

«Они состоят из родительской галактики (это скопление звезд, вращающихся вокруг галактического ядра, содержащего сверхмассивную черную дыру), а также колоссальных струй и долей, вырывающихся из галактического центра», — написала Мишель Старр для ScienceAlert. 2022 год.

Эти джеты и доли взаимодействуют с межгалактической средой и каким-то образом действуют как синхротрон  для ускорения электронов, которые производят радиоизлучение.

Хотя это явление широко распространено (даже в Млечном Пути есть радиодоли), мы не совсем понимаем, почему в некоторых галактиках они растут до абсолютно гигантских размеров, в масштабах мегапарсеков.

Сбросы Альционея и Порфириона, в частности, представляют собой несколько проблем.

Во-первых, для того, чтобы генерировать такие огромные струи, черная дыра должна непрерывно питаться – что подразумевает огромный резервуар материала – в течение периода около миллиарда лет.

Это нетипично, хотя, очевидно, это не невозможно, потому что мы смотрим на Результаты.

Другой вопрос — длина джетов. Команда заглянула в прошлое на 7,5 миллиардов лет и увидела Порфирион, время, когда межгалактическое пространство было более плотным, чем сегодня. Чем длиннее струя, тем более нестабильной она становится. Как только появляется нестабильность, струя должна развалиться.

Как струи Алкионея и Порфириона оставались стабильными на таких огромных расстояниях пространства-времени, вопрос продолжается. загадка.

Но они могут дать нам некоторые подсказки о том, как устроена Вселенная.

Каждую эпоху пространства-времени охватывает структура, называемая космической паутиной – огромная система темной материи, которая гравитационно сжимает галактики; центры скоплений галактик, где эти нити встречаются, и огромные пустоты между нитями.

длина струй Порфириона, согласно расчетам команды, составляет около 66 процентов радиуса пустоты, в которой Порфирион находился в тот момент времени.

Как писал Старр в 2024 году для ScienceAlert, это предполагает, что эти мегаджеты могут играть роль в формировании космической паутины

Они, по словам исследователей, могут быть ответственны за странно высокие температуры, обнаруженные в пустотах. структуры магнитного поля, обнаруженные там. Эти особенности могли быть помещены туда джетами.

Это особенно интересно, потому что черные дыры довольно часто наблюдались в ранней Вселенной. Одна из идей заключается в том, что в ранней Вселенной было гораздо больше огромных струй, чем мы думаем, и они играли значительную роль в формировании космической паутины.

Даже позже, как полагает исследовательская группа, космос мог быть изобилующим такими галактиками.

«Я думаю. галактики с гигантскими джетами встречаются чаще, чем мы думаем», — рассказал Оей ScienceAlert.

«Это потому, что гигантские струйные системы становится труднее наблюдать, когда они становятся больше. Их также труднее наблюдать в более отдаленной Вселенной.

«Поэтому количество гигантских джетов, обнаруженных на данный момент, ограничено нашими инструментальными возможностями. Как только в ближайшие несколько лет инструменты усовершенствуются, я ожидаю, что будет обнаружено гораздо больше галактик с гигантскими джетами».

Действительно, продолжающиеся исследования неба с помощью радиоволн позволяют предположить, что в данных уже могут скрываться даже более крупные структуры.

Так что рекорд самой большой структуры галактического происхождения может не выдержать в течение длительного времени.

Исследование было опубликовано в журналах Astronomy & Astrophysicals, и Nature.

Эта статья была проверена Майклом Ирвингом и отредактирована Питером Докрилом. Хотя мы гордимся своим процессом, мы всего лишь люди. Если вы заметили ошибку, сообщите нам об этом.