Обнаружена «проблемная» радиогалактика размером в 32 раза больше Млечного Пути

Недавно обнаруженная гигантская радиогалактика "Инкатазо". Светящиеся плазменные струи, видимые телескопом MeerKAT, показаны красным и желтым. На заднем плане виден звездный свет от других окружающих галактик. Автор: KKL Charlton (UCT), MeerKAT, HSC, CARTA, IDIA <a href="/licence/attribution-cc-40" hreflang="en">(CC BY 4.0)</a>

Астрономы обнаружили необычайно новую гигантскую радиогалактику с плазменными струями, размер которой в 32 раза превышает размер нашего Млечного Пути.

Эта космическая мегаструктура, размеры которой составляют 3,3 миллиона световых лет от одного конца до другого, была обнаружена южноафриканским телескопом MeerKAT и получила прозвище Инкатазо, что на африканских языках коса и зулу означает «беда», из-за сложности понимания физических процессов, лежащих в ее основе.

Гигантские радиогалактики (ГРГ) — это космические монстры, выбрасывающие струи горячей плазмы на миллионы световых лет в межгалактическом пространстве. Эти плазменные струи, которые светятся на радиочастотах, питаются сверхмассивными черными дырами в центрах галактик.

До недавнего времени считалось, что ГРГ — довольно редкое явление. Однако новое поколение радиотелескопов, таких как южноафриканский MeerKAT, перевернуло эту идею с ног на голову.

«За последние пять лет число открытий ГРГ буквально взорвалось благодаря новым мощным телескопам, таким как MeerKAT», — отметила Кэтлин Чарльтон, студентка магистратуры Кейптаунского университета и первый автор нового исследования.

«Исследования GRG развиваются так быстро, что за ними становится трудно угнаться. Это невероятно интересно».

Она добавила: «Мы прозвали эту гигантскую галактику «Инкатазо», что на языках зулу и коса означает «неприятности», потому что было довольно сложно понять физику происходящего здесь».

«Она не обладает теми же характеристиками, что и многие другие гигантские радиогалактики. Например, плазменные струи имеют необычную форму: вместо того, чтобы простираться прямолинейно из конца в конец, одна из струй изогнута».

Инкатазо также находится в самом центре скопления галактик, а не в относительной изоляции, что должно затруднить рост плазменных струй до таких огромных размеров.

«Это захватывающее и неожиданное открытие», — сказал доктор Кшитидж Торат, соавтор исследования из Университета Претории.

«Обнаружение ГРГ в скоплении галактик поднимает вопросы о роли взаимодействия окружающей среды в формировании и эволюции этих гигантских галактик».

Спектральная карта возраста "Инкатазо". Голубой и зеленый цвета показывают более молодую плазму, а фиолетовый — более старую. Автор: KKL Charlton (UCT), MeerKAT, HSC, CARTA, IDIA <a href="/licence/attribution-cc-40" hreflang="en">(CC BY 4.0)</a>

Результаты выявили интригующие сложности в струях Инкатазо, при этом некоторые электроны получают неожиданные приросты энергии. Исследователи полагают, что это может происходить, когда струи сталкиваются с горячим газом в пустотах между галактиками в скоплении.

«Это открытие дало нам уникальную возможность изучить физику ГРГ в необычайных подробностях», — сказал Торат. «Результаты исследования бросают вызов существующим моделям и предполагают, что мы пока не понимаем большую часть сложной физики плазмы, действующей в этих экстремальных галактиках».

Большинство известных GRG были обнаружены в северных широтах с помощью европейских телескопов, в то время как южное небо остается относительно неисследованным для таких гигантских объектов. Однако Инкатазо не одинок. Это третий GRG, обнаруженный на небольшом участке неба, размером примерно с пять полных лун, который астрономы называют «КОСМОС».

Когда международная группа астрономов под названием «MIGHTEE» наблюдала COSMOS с помощью телескопа MeerKAT, они сразу же заметили еще две ГРГ и опубликовали свои выводы в 2021 году.

Инкатазо был недавно замечен в ходе последующих наблюдений с помощью MeerKAT, который эксплуатируется Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией.

«Тот факт, что мы обнаружили три ГРГ, направив MeerKAT на один участок неба, показывает, что в южном небе, вероятно, есть огромный клад неоткрытых ГРГ», — сказала доктор Хасинта Делхаиз, исследователь из Кейптаунского университета, которая руководила публикацией 2021 года.

«MeerKAT невероятно мощный и находится в идеальном месте, поэтому он отлично подготовлен к тому, чтобы раскрыть их и узнать о них больше».

Будучи предшественником антенной решетки Square Kilometer Array (SKA), которая должна начать работу в конце этого десятилетия, MeerKAT обеспечивает беспрецедентную чувствительность и разрешение, позволяя совершать такие открытия, как Inkathazo.

«Мы вступаем в захватывающую эру радиоастрономии», — сказал доктор Делхаиз. «В то время как MeerKAT продвинул нас дальше, чем когда-либо прежде, SKA позволит нам раздвинуть эти границы еще дальше и, как мы надеемся, разгадать некоторые тайны, окружающие загадочные объекты, такие как гигантские радиогалактики».

Больше информации: KKL Charlton et al, A spatially resolved spectral analysis of giant radio galaxies with MeerKAT, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/stae2543

Источник: Royal Astronomical Society